پژوهش در عملیات: مفاهیم، اصول و تاریخچه
http://www.harkat.com/content/detail_60.html
این مقاله به تشریح مفاهیم و اصول پژوهش در عملیات می‌پردازد. تعاریف مختلفی از پژوهش در عملیات مطرح می‌شود و موضوع از جنبه علم بودن، هدف، ابزار، فنون، روش علمی، فعالیت‌ها و سایر ویژگی‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس پیدایش، تحول و توسعه پژوهش در عملیات در سه دوره زمانی قبل از جنگ جهانی دوم، جنگ جهانی دوم، و پس از جنگ جهانی دوم شرح داده می‌شود. در پایان به حوزه‌های مرتبط با پژوهش در عملیات اشاره می‌شود.
1- مقدمه
با وجود منابع علمی بیشمار در زمینه پژوهش در عملیات درصد ناچیزی از آ‌‌‌نان به مفاهیم، اصول و روش پژوهش این حوزه پرداخته‌‌‌اند. برخی از دلایل این نارسایی را باید در میان دلایل توسعه نیافتن روش پژوهش در علوم پایه و فنی و مهندسی جست. در این حال و از اوایل دهه 70 به این طرف، هدف دوره‌های آموزشی پژوهش در عملیات که در قالب رشتههای فنی و مهندسی مانند مهندسی صنایع، رشتههای ریاضی کاربردی و بعضی از گرایشهای مدیریت تدوین شدند، خواسته یا نا‌خواسته تربیت متخصصینی بوده‌است که به توسعه روشها و مفاهیم ریاضی این حوزه بپردازند.
این شرایط باعث مهجور ماندن جنبه کاربردی پژوهش در عملیات (که به خاطر آن توسعه یافته بود) شده است. در ایران نیز که تقریباً هر رشته و حوزه علمی همین شرایط را داراست، وضعیت اشاره شده برای پژوهش در عملیات را بیش از سایر جاها تشدید نموده است.
علاوه بر این و با وجود کلاسهای متعدد پژوهش در عملیات در دانشگاههای ایران، دانشجویان کمتر با مفاهیم و مبانی آن آشنا شده و بدون هیچ هدف‌گذاری و برنامهریزی برای تدوین دوره‌های آموزشی از سوی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، در‌گیر مباحث ریاضی پژوهش در عملیات می‌گردند در حالی که هیچ دید مناسبی از وجوه مختلف پژوهش در عملیات ندارند.
پژوهش در عملیات همانند فیل مولوی شده است که هر‌کس از آن درک و تصوری دارد که همه پژوهش در عملیات نیست. این موضوع از دو جهت قابل بررسی است. یکی آنکه شکلگیری هر نظام یا حوزه علمی از ابتدا به صورت کامل و مدون انجام نمی‌شود و در طول زمان به موازات پژوهشها، توسعه یافته و شکل می‌گیرد. این روند در هر حوزه علمی امری طبیعی است. اما این روند به هر حال به جایی می‌رسد که تصویر روشن و مشترکی در پیش روی پژوهشگران آن حوزه باز می‌نماید و به نظر می‌رسد پژوهش در عملیات این روند را طی نموده است. جهت دیگر این است که عدم آشنایی کامل با مبانی، مفاهیم و اصول پژوهش در عملیات و نگاه تک بعدی باعث درک و تصور متفاوت شده است. بعضی پژوهش در عملیات را روشهای بهینه‌سازی می‌دانند و برخی دیگر روشهای آن را به عنوان علم و فن آمار می‌شناسند. در این مقاله سعی میگردد که تا حد امکان ابهام‌های فوق بر‌طرف شود و تصویر روشنی از پژوهش در عملیات ارائه شود.
2-کدام عبارت؟
همانطور که در عنوان مقاله دیده می‌شود عبارت پژوهش در عملیات به جای عبارت همارز آن یعنی تحقیق عملیات (اصغر‌پور 1372)، تحقیق در عملیات (آریا‌‌نژاد 1371) و پژوهش عملیاتی (مهرگان 1378) بکار رفته است. وجود چند عبارت به ظاهر متفاوت ممکن است باعث پدید آمدن ابها‌‌ماتی برای خواننده گردد. آیا هر یک از این عبارات به حوزه‌ای خاص اشاره می‌کنند؟ آیا هر یک از این عبارات در یکی از رشتههای دانشگاهی بکار می‌روند؟ آیا رویکرد، نگرش و نوع پرداختن به مطالب با عبارت بکار رفته ارتباطی دارد؟
در جامعه علمی و دانشگاهی ایران بیشتر دو عبارت تحقیق در عملیات و پژوهش عملیاتی بکار می‌رود؛ تحقیق در عملیات در رشتههای مهندسی صنایع و ریاضی با گرایش تحقیق در عملیات و پژوهش عملیاتی در رشتههای مربوط به مدیریت. قبل از پرداختن به تعاریف، لازم است توضیحی در خصوص عبارات همارز اشاره شده ارائه شود.
همانطور که در ادامه نیز اشاره خواهد شد در سالهای جنگ جهانی دوم، تحقیق روی عملیات نظامی1 از اهمیت و اولویت بالایی برخوردار بود. کاربرد این نوع تحقیق در عملیات غیر‌نظامی2 باعث شکلگیری عبارت تحقیق در عملیات3 شد.
در بریتانیا این نوع تحقیق، تحقیق عملیاتی4 نامیده می‌شود که در ایران با عبارت پژوهش عملیاتی ترجمه شده است. دو عبارت تحقیق در عملیات و پژوهش عملیاتی بصورت مترادف بکار می‌روند با این تفاوت که پژوهش عملیاتی در بریتانیا و بخش‌هایی از اروپا و تحقیق در عملیات در دیگر جاها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
واژه عملیاتی در عبارت پژوهش عملیاتی همان نقش صفتی را که واژه‌های تاریخی، پیمایشی و تطبیقی در پژوهشهای تاریخی، پیمایشی و تطبیقی بعهده دارند را به ذهن می‌آورد بدین معنی که پژوهش عملیاتی یک نوع روش پژوهش است. اما همانطور که بعداً نیز شرح داده می‌شود تحلیل سیستم، علوم مدیریت و تصمیم‌گیری حوزه‌هایی هستند که با تحقیق در عملیات مقایسه میشوند. تحقیق در عملیات همانند هریک از حوزه‌های تحلیل سیستم و علوم مدیریت دارای اهداف، تئوریها، مبانی و روشهایی است که آن را به چیزی بیش از یک روش پژوهش تبدیل می‌کند. همچنین عبارت پژوهش عملیاتی، آنچه که تحقیق در عملیات (یعنی تحقیق روی عملیات و نه نوعی تحقیق بنام عملیاتی) در نتیجه آن شکل گرفته است را بیان نمی‌دارد. این تفسیر با عبارت «research into» توسط استین هارد (ساعتی 1988) برای تعریف و توضیح تحقیق در عملیات بکار رفته‌است و با تأکیدی که پولاک، راسکوپف و بارنت (1994) بر این مطلب می‌کنند همخوانی دارد. با توجه به توضیحات بالا، بنظر نویسنده عبارت تحقیق در عملیات مناسبتر از عبارت پژوهش عملیاتی می‌باشد. عبارت پژوهش در عملیات، فارسی‌تر از عبارت تحقیق در عملیات است و از این پس پژوهش در عملیات را به جای تحقیق در عملیات بکار می‌بریم.
3- پژوهش در عملیات چیست؟
از اواسط دهه پنجاه به بعد تعاریف متعددی از پژوهش در عملیات توسط انجمن‌‌های تخصصی پژوهش در عملیات و نویسندگان ارائه شده‌است اما هنوز تعریف واحدی از آن وجود ندارد. در اینجا بعضی از تعاریف موجود ارائه شده و مورد تحلیل قرار می‌گیرند.
تعریف 1 (انجمن پژوهش در عملیات بریتانیای کبیر (ویلکس 1980))
پژوهش در عملیات عبارتست از کاربرد روشهای علمی در مسائل پیچیده پدید آمده برای هدایت و مدیریت سیستمهای بزرگ شامل انسان، ماشین، مواد و پول در صنعت، تجارت، دولت و دفاع. رویکرد متمایز پژوهش در عملیات، توسعه مدلی علمی از سیستم به همراه اندازه‌گیری عواملی مانند شانس و خطر برای پیشگویی و مقایسه پیامدهای تصمیمات، استرتژیها یا کنترلهای جانشین می‌باشد. هدف، کمک به مدیریت در تعیین سیاست‌ها و اقدامات به صورت علمی است.
تعریف 2 (انجمن پژوهش در عملیات آمریکا (پولاک، راسکوپف و بارنت 1994، 1))
(1) پژوهش در عملیات رویکردی علمی برای تصمیم‌گیری است.
(2) پژوهش در عملیات عبارتست از تصمیم‌گیری علمی برای دستیابی به بهترین طراحی و عملیات سیستمها، معمولاً در شرایطی که تخصیص منابع محدود نیز مورد نیاز باشد.
تعریف 3 (دالن‌باخ و جرج 1978، 3)
پژوهش در عملیات عبارتست از کاربرد سیستماتیک روشها، تکنیکها و ابزار مقداری برای تحلیل مسائل عملیات سیستمها.
تعریف 4 (دالن‌باخ وجرج 1978، 3)
پژوهش در عملیات اساساً عبارتست از مجموعه‌ای از تکنیکها و ابزارهای ریاضی به همراه نگرشی سیستمی که برای حل مسائل تصمیم عملی دارای ماهیت اقتصادی یا مهندسی بکار می‌رود.
تعریف 5 (ثیراف و کک‌لمپ 1975، 3)
پژوهش در عملیات عبارتست از بکارگیری نگرش برنامهریزی شده (روش علمی روز‌آمد شده) و تیمی چند تخصصی برای بیان ارتباطات عملکردی پیچیده در قالب مدلهای ریاضی با هدف ارائه مبنایی مقداری برای تصمیم‌گیری و کشف مسائل جدید برای تحلیل مقداری.
تعریف 6 (طه 1976، 4)
این حوزه جدید تصمیم‌گیری با استفاده دانش علمی از طریق تلاش تیمی چند تخصصی برای تعیین بهترین نحوه بهره‌برداری از منابع محدود تعریف می‌شود.
تعریف 7 (چرچمن، اکاف و آرنوف 1957، 4)
پژوهش در عملیات، در کلی‌ترین معنی، عبارتست از کاربرد روشها، تکنیکها و ابزار علمی در مسائل شامل عملیات سیستمها بطوری که عملیات چنین سیستمهایی در قالب جوابهای بهینه مسائل کنترل شوند.
تعریف 8 (لاس و روزن‌‌وین 1977)
پژوهش در عملیات می‌تواند بعنوان رویکردی علمی برای تصمیم‌گیری تعریف شود. رسالت پژوهش در عملیات پشتیبانی در حل مسائل واقعی در حوزه‌های کاربردی متنوع با استفاده از مدلسازی ریاضی و کامپیوتری می‌باشد.
تعریف 9 (سوپر، اوسبورن و زوزیگ 1990، 22)
پژوهش در عملیات نوع خاصی از پژوهش کاربردی است و در بیشتر موارد به عنوان ابزار مدیریت بکار گرفته می‌شود. پژوهش در عملیات به عنوان کاربرد روش علمی در حل مسائل مدیریت آغاز شد. پژوهش در عملیات رویکردی مقداری به تحلیل مسائل مدیریت دارد.
تعریف 10 (کی‌وود 1971)
پژوهش در عملیات علمی تجربی و کاربردی است که به مشاهده، درک و پیشگویی رفتار سیستمهای هدفمند متشکل از انسان و ماشین می‌پردازد.
تعریف 11 (وارنر 1996، 3743)
پژوهش در عملیات تلاش خود را مختص به درک رفتار سیستمهای عملیاتی متشکل از طبیعت، انسان و ماشینها می‌کند. ماشینها چیزهایی علاوه بر ساخته‌های بشری، مانند قوانین، عادات معمول، رفتار بشری و ساختارها و رسوم اجتماعی را شامل میشوند. چنین سیستمهایی در تجارت، مدیریت و دولت معمول هستند. نوع پژوهش در پژوهش در عملیات هم توسعه تئوریها (که در پژوهش در عملیات مدل نامیده می‌شود) و هم کاربرد این دانش در بهبود عملیات سیستمها را شامل می‌شود.
تعریف 12 (ساعتی 1988، 3)
از بین تعریف‌هایی که ساعتی با آنها آشناست تعریف زیر را ترجیح می‌دهد: پژوهش در عملیات عبارت است از هنر ارائه جوابهای بد به مسائلی که به آنها جوابهای بدتر داده می‌شود.
تعریف 13 (ساعتی 1988، 3)
پژوهش در عملیات عبارت است از کمک به مدیران در تصمیم‌گیری از طریق ارائه اطلاعات عددی مورد نیاز به آنها بر اساس روش علمی تحلیل.
4- تحلیل تعاریف
4-1- علمیت
آیا پژوهش در عملیات علم است؟ هنر است؟ کاربرد نتایج دیگر علوم است؟ مجموعه‌ای از روشها، تکنیکها و ابزار علمی است؟ اگر علم است، چه نوع علمی است؟ تعاریف ارائه شده پاسخ واحدی به این پرسشها نمی‌دهند. در بررسی موضوع علمیت در پژوهش در عملیات، لازم است ابتدا تعریفی از علم ارائه شود.
اکاف (1962، 1) علم را فرایند تحقیق تعریف می‌نماید. یعنی شیوه‌ای برای (الف) پاسخ به پرسشها و حل مسائل. با پذیرش این تعریف، پژوهش در عملیات نیز علم است زیرا آنچه در همه تعاریف پژوهش در عملیات به نوعی مورد نظر قرار می‌گیرد حل مسائل است. حال این پرسش باقی می‌ماند که پژوهش در عملیات چه نوع علمی است؟ در پاسخ به این پرسش باید دسته‌بندی و تعاریف علوم را مشخص نمود. یک دسته‌بندی کلی که بر مبنای نتیجه فرایند تحقیق (هوسی و هوسی 1997) شکل گرفته‌است علم محض5 و کاربردی6 می‌باشد.
تمایز بین علم محض و کاربردی بسیار مشکل است و شاید مناسبتر باشد که این دسته‌بندی طیفی از یک مقیاس تصور شود که درجه محض یا کاربردی بودن علم را مشخص کند. اکاف (1962، 7) و هوسی و هوسی (1997، 13) تمایز بین علم محض و کاربردی را بر مبنای پاسخ به پرسش7 یا حل مسأله8 توضیح می‌دهند. تفاوت بین پرسش و مسأله در علت بروز پرسش، کنجکاوی، نیاز به درک بهتر موضوعات علمی و تمایل به گسترش مرزهای دانش بوده در حالیکه هیچگونه انگیزه‌ای برای کاربرد نتایج ناشی از پاسخ به آن پرسش وجود ندارد اگرچه ممکن است قابل کاربرد باشد. مسأله زمانی مطرح می‌شود که بخواهیم شرایط موجود به گونه‌ای تغییر کند که مطابق خواست ما گردد. علم محض علمی است که در آن به پرسشها پاسخ داده می‌شود در حالیکه با استفاده از علم کاربردی مسائل حل میشوند.
همانطور که از تعاریف بر‌می‌آید پژوهش در عملیات با هدف حل مسائل شکل گرفته است. بنابراین در ابتدا علمی کاربردی است اما با گسترش استفاده از پژوهش در عملیات در حل مسائل، نیاز به توسعه مفاهیم، مبانی، تئوریها و ارائه روشهای کاراتر بیشتر نمایان شد بطوری که در کنار شاخه کاربردی آن، شاخص محض آن نیز گسترش یافت تا جایی که توجه به فعالیتهای پژوهشی در شاخه محض پژوهش در عملیات از تعداد و حجم فعالیتهای پژوهشی در راستای کاربرد این علم در حل مسائل واقعی کاست و ارزش بعد کاربردی این علم را کمرنگ نمود (لاس و روزن وین 1997). با این توضیح مشاهده می‌شود که پژوهش در عملیات نیز مانند علومی همچون فیزیک، شیمی و ریاضی می‌تواند دارای شاخه‌های محض و کاربردی باشد.
4-2- هدف پژوهش در عملیات
- حل مسائل عملیاتی
- حل مسائل عملیات سیستمهای شامل انسان، ماشین، مواد، انرژی، اطلاعات و پول
- حل مسائل تصمیم‌گیری
عملیات عبارتست از مجموعه‌ای از چند یا تعداد زیادی عمل یا وظیفه مستقل مربوط به مواد خام، انسان و ماشینها که وقتی در کنار هم قرار می‌گیرند ساختار منسجمی را تشکیل می‌دهند که از آن عملی در راستای اهداف بزرگتر و وسیعتر حاصل می‌شود (ساعتی 1988). موردیک و مانسون (1986، 131) عملیات را چنین تعریف می‌نمایند: عملیات عبارتست از مجموعه‌ای از عناصر کاری که منجر به تغییر ارادی خصوصیات فیزیکی یا شیمیایی یک شئی، مونتاژ یا دمونتاژ اجزاء، تنظیم و آماده‌سازی عملیات دیگر، حمل ونقل، بازرسی، بایگانی یک شئی یا ثبت داده‌ها می‌گردند. همچنین عملیات زمانی اتفاق می‌افتد که تلاش فکری در خصوص اجزاء یک مسئله پیچیده یا برای یک مسئله ساده بکار رود.
موردیک و مانسون (1986، 31) سیستم را چنین تعریف می‌نمایند:سیستم عبارتست از مجموعه‌ای از عناصر سازمان یافته دارای اثر متقابل که از طریق انجام عملیات روی داده‌ها، اطلاعات، انرژی، ماده یا ارگانیسم‌ها در یک فاصله زمانی برای تولید اطلاعات، انرژی، ماده یا ارگانیسم‌ها به عنوان خروجی، هدف یا اهداف مشترکی را دنبال می‌کند.
مسائل عملیاتی و عملیات سیستمها مسائلی هستند که در اجرا، کنترل، هدایت، هماهنگی، تنظیم، برنامهریزی، زمانبندی، بهینه‌سازی و بهبود عملیات پیش می‌آیند. خیلی از نویسندگان بین پاسخهای مسأله و تصمیم‌ها و همچنین حل مسأله و تصمیم‌گیری تفاوتی قایل نمی‌شوند. موردیک و مانسون (1986، 366) مسأله و تصمیم را یکی نمی‌دانند؛ مسائل هنگامی بروز می‌نمایند که ما ناراضی هستیم، هنگامی که چیزی ما را تا آن حد آزار می‌دهد که احساس میکنیم باید اقدامی صورت دهیم. فعالیت حل مسأله عبارتست از جستجوی راه حل‌ها یا خط مشی‌ها که نارضایتی ما را کاهش دهد. معمولاً تعداد زیادی راه حل برای یک مسأله وجود دارد که بعضی از آنها بهتر از بقیه هستند. انتخاب از میان این راه حل‌ها یا خط مشی‌ها تصمیم‌گیری و چگونگی انتخاب، تصمیم‌گیری است.
4-3- ابزار، فنون و روش علمی در پژوهش در عملیات
در تعاریف به واژه‌های ابزار9، فنون10 (یا تکنیکها) و روش علمی11 بر‌می‌خوریم. قبل از اینکه به نقش، جایگاه و مفهوم این واژه‌ها در پژوهش در عملیات بپردازیم لازم است هر یک از واژه‌ها را بهتر و بیشتر بشناسیم. در (اکاف 1377، 16- 17) در خصوص این واژه‌ها چنین آمده است:
منظور از ابزار علمی، ابزار فیزیکی یا مفهومی است که در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمونه‌هایی از چنین ابزار‌هایی عبارتند از: نمادهای ریاضی، کامپیوترهای الکترونیکی، میکروسکوپ‌ها، جداول لگاریتمی و اعداد تصادفی، ترمومترها و شتاب دهنده‌ها.
ما با استفاده از عبارت «فنون علمی» به راهی اشاره میکنیم برای نیل به اهداف علمی، یا انجام یک راهکار علمی. بنابراین فنون، راههای استفاده از ابزارهای علمی هستند. برای مثال، شیوه‌های متنوع نمونه‌گیری، فنونی علمی هستند که از جداول اعداد تصادفی به عنوان یک ابزار علمی استفاده کرده‌اند. محاسبه و تحلیل گرافیکی، فنون متفاوتی برای پیداکردن ارزش حداقل و حداکثر یک فعالیت هستند.
روش علمی به راه انتخاب فنون در علم اطلاق میگردد؛ یعنی اینکه ارزیابی راهکارهای علمی مختلف. بنابراین، همانگونه که فنون مورد استفاده یک دانشمند، نتایج تصمیمات او هستند، روشی که این تصمیمات اتخاذ میشوند، محصول یا نتیجه قواعد تصمیم‌گیری او به شمار می‌آیند. روشها قواعد انتخاب هستند. فنون، خود همان انتخاب‌ها هستند. برای مثال، شیوۀ انتخاب بهترین مجموعه ممکن از میان طرحهای نمونه، یک روش علمی است؛ و گزینش مناسبترین مجموعه از میان شقوق مختلف برای اندازه‌گیری یک ویژگی همچون طول، سختی، هوش یا همکاری مستلزم استفاده از یک روش است.
روش‌شناسی12 غالباً به مطالعه روشهای علمی اطلاق میگردد. هدف روش‌شناسی بهبود بخشیدن به شیوه‌ها و معیارهای بکار گرفته شده برای مدیریت و هدایت یک تحقیق علمی است. به همین دلیل، اغلب روش‌شناسی را به عنوان منطق علم می‌شناسند.
با این توضیح، روش علمی در پژوهش در عملیات چگونه است؟ فنون و ابزار آن چیستند؟ روش‌شناسی پژوهش در عملیات متکی بر مدل است. اصل فعالیت پژوهش در عملیات ساخت و استفاده از مدلهاست. بیش از شرح روش علمی پژوهش در عملیات به مفاهیم مدل می‌پردازیم.
مدل بیانی ساده شده از واقعیت است. به عبارت دیگر مدل تجریدی از یک سیستم فیزیکی یا خاصیتی از آن سیستم یا یک مفهوم است. توجه به این مطلب لازم است که یک مدل همیشه و ضرورتاً بیانی است که کامل نیست.
چرا مدل؟ دلایل متعددی وجود دارد که چرا جایگزینی برای یک چیز واقعی به خود آن چیز ترجیح داده می‌شود. اغلب انگیزه اقتصادی مطرح است؛ صرفه‌جویی در هزینه، زمان یا کالاهای باارزش دیگر. گاهی اوقات به دلیل دوری از خطر بررسی یا تغییر مستقیم شئی واقعی است. گاهی اوقات محیط واقعی آنقدر پیچیده است که تنها یک مدل برای درک آن و ارتباط با دیگران در خصوص آن محیط نیاز است.
روش علمی در پژوهش در عملیات عمدتاً یک فرایند مدلسازی است و ابزار این روش علمی مدل است. با فرض وجود یک چیز واقعی که آنرا سیستم واقعی می‌نامیم و دلیل قابل درکی برای تمایل به بررسی آن (یعنی مسأله مربوط به سیستم واقعی که نیازمند نتیجه‌گیری13 یا تصمیم معین است)، فرایند مدلسازی می‌تواند مطابق شکل زیر (شکل 1) باشد:
خط‌چین رسم شده به منزله روش مستقیمی است که ما به دنبال جایگزینی برای آن هستیم. قدم اول ساخت خود مدل است که با عنوان فرمولبندی14 مشخص شده‌است. این قدم نیازمند مجموعه‌ای از تصمیمات هماهنگ همچون وجوهی از سیستم واقعی که باید در مدل منظور شوند، وجوهی که باید صرفنظر شوند، مفروضاتی که باید در نظر گرفته شوند، شکلی که مدل باید ساخته شود و غیره می‌باشد. در بعضی موارد ممکن است فرمولبندی به مهارت خلاق نیاز نداشته باشد اما در بیشتر موارد فرمولبندی بدون شک یک هنر است. انتخاب مشخصه‌های ضروری از سیستم واقعی و حذف موارد غیرمرتبط به نوعی درک انتخابی15 نیاز دارد که نمی‌تواند با هیچ الگوریتمی تعریف شود.
قدم بعدی استنتاج16 است که شامل فنونی است که بستگی به ماهیت مدل دارد. این قدم ممکن است شامل حل معادلات، اجرای یک برنامه کامپیوتری، بیان یک رشته از عبارات منطقی و در حالت کلی هر فن ضروری برای حل مسأله باشد. با فرض اینکه مفروضات به روشنی بیان شده و بخوبی تعریف شده‌اند این مرحله از مدلسازی نباید تابع اختلاف نظرها باشد. منطق باید معتبر و ریاضیات باید کاملاً صحیح باشد. همه افراد لازم باید توافق داشته باشند که نتایج مدل براساس مفروضات در نظر گرفته شده استخراج شده‌اند اگرچه بر سر مفروضات توافق نداشته باشند.
قدم آخر تفسیر می‌باشد که نیازمند قضاوت انسان است. نتایج مدل باید با احتیاط و با توجه به اختلاف مدل و سیستم واقعی به راه حلهای سیستم واقعی تبدیل شوند. وجوهی از سیستم که آگاهانه و یا بدون قصد قبلی در هنگام فرمولبندی در نظر گرفته نشده بودند در این مرحله ممکن است مهم تشخیص داده شوند. از آنجایی که راهی وجود ندارد که بتوان اثبات کرد هیچ عاملی در مدلسازی حذف نشده است، جای عدم توافق در راه حلهای ارائه شده وجود خواهد داشت و مرحله تفسیر باید با قضاوتهای حسی مستقیم تعدیل گردد. مهمترین نکته‌ای که توسط شکل 1 روشن می‌شود اینست که روابط بین مدل و سیستم در بهترین روابط پذیرفتنی است و هیچکس صرفنظر از هر گونه شایستگی و دانایی نمی‌تواند حد کمال را برای آن خلق نماید. به خاطر وجود خاصیت ساده‌سازی سیستم واقعی در مدل است که هیچ معیار مطلقی برای پذیرش مدلها وجود ندارد. بطور خلاصه، شما نمی‌توانید درستی یک مدل را ثابت کنید. این بدین معنی نیست که هیچ معیاری برای تمایز بین مدلهای خوب و مدلهای بد وجود ندارد یا اینکه اعتبارسنجی مدل جزو فرایند مدلسازی نمی‌باشد. معیارهای مشخص‌تری برای انواع خاصی از مدلها وجود دارد اما بطور کلی می‌توان گفت که یک مدل تا آنجا که نسبت به هدف ساخت آن مفید واقع شود مدل خوبی است.
فرایند دستیابی به این باور که یک مدل واقعاً کار می‌کند اعتبارسنجی نامیده می‌شود. وقتی این باور وجود داشته باشد که یک مدل در یک شرایط پایه مفید است به آن یک مدل معتبر گفته می‌شود. البته اعتبار مدل محدود به شرایط درک شده می‌باشد. حتی در آن شرایط، ممکن است بعضی از افراد اعتبار مدل را نپذیرند زیرا هنوز متقاعد نشده‌اند. بنابراین، اعتبارسنجی نسبت به اثبات یا تأیید واژه ضعیفتری است.
به منظور آشنایی بیشتر با رویکرد مدلسازی در حل مسائل، آنرا با روش علمی مبتنی بر آزمایش علوم طبیعی مقایسه میکنیم. شکل 2 این روش را نمایش می‌دهد:
در این روش قدم اول توسعه فرضیه‌ای17 است که عموماً از طریق قیاس از جزء به کل (تعمیم قیاسی18) که نتیجه مشاهدات غیر رسمی است ساخته می‌شود. در این زمان آزمایشی برای آزمون فرضیه طراحی می‌شود. اگر نتایج آزمایش متناقض با فرضیه باشد، فرضیه مورد بازنگری قرار گرفته و دوباره آزمون می‌شود. این چرخه آنقدر ادامه می‌یابد تا یک فرضیه تأیید19 شده یا نظریه20 بدست آید. نتیجه این فرایند چیزی است که به آن واقعیت، دانش یا یک قانون طبیعت گفته می‌شود. برخلاف نتایج مدل، نظریه‌ها عباراتی در مورد موضوعات واقعی هستند که به صورت مستقل قابل تأییدند. مدلها اختراع میشوند و نظریه‌ها کشف میشوند (فیلیپس، رواین داران و سولبرگ، 1987، 4).
با مقایسه دو شکل می‌بینیم که مدل دارای نقشی همارز نقش فرضیه در روش علمی علوم طبیعی است. در پژوهش در عملیات به جای قیاس از جزء به کل و ساخت فرضیه، از طریق قیاس از کل به جزء و با در نظر گرفتن مفروضات مدلی ساخته می‌شود. در پژوهش در عملیات همانند علوم طبیعی قصد اثبات فرضیه را نداریم بلکه اعتبار مدل را می‌سنجیم. نتیجه اثبات فرضیه، نظریه است در صورتیکه اعتبارسنجی و حل مدل به نتایج مدل می‌انجامد. اصل و اساس روش علمی در پژوهش در عملیات اینگونه است اگر چه ممکن است در کاری با دادههای جمع‌آوری شده یا در بعضی موارد جنبی مدلسازی، نیاز به ساخت فرضیه و اثبات آن داشته باشیم. ابزار و فنون پژوهش در عملیات دارای مبنای عددی و ریاضی می‌باشند.
4-4- رویکرد سیستمها (موردیک و مانسون 1986، 45- 48)
رویکرد سیستمها21 روشی منظم برای ارزیابی یک نیاز بشری از یک ماهیت پیچیده است که در چارچوب ذهنی اجازه- بدهید- برگردیم- به- عقب- و- به- این- شرایط- از- تمام- زوایایش- نگاه- کنیم، انجام می‌شود و شامل پرسشهایی بدین شکل است: در این مسأله چه تعداد عنصر متمایز وجود دارد؟ چه روابط علت و معلولی بین این عناصر وجود دارد؟ چه عملی در خصوص هریک از موارد باید انجام شود؟ در هنگام تعریف اجزاء چه مبادله‌ای بین منابع نیاز خواهد بود؟
رویکرد سیستمها ترکیبی از مفاهیم فلسفی و روش‌شناسی عمومی است. وجوه فلسفی با مشخصه‌های زیر توصیف میشوند:
- بین رشته‌ای22: رویکرد حل مسائل و طراحی سیستمها محدود به یک تخصص تنها نمی‌شود بلکه تمام رشتههای مرتبط به نوعی بر راه‌حل تأثیر می‌گذارند.
- کیفی و کمی: رویکرد سیستمها، از رویکردی به‌گزین23 بهره می‌گیرد که در آن، طرح محدود به هیچگونه ابزار خاصی نمی‌گردد. راه‌حل می‌تواند به صورت کیفی یا کمی توصیف شود یا ترکیبی از آندو باشد، هرکدام که مناسبترین است.
- سازمان یافته24: رویکرد سیستمها وسیله‌ای برای حل مسائل بزرگ و پیچیده است که راه‌حلهای آنها شامل بکارگیری مقدار زیادی از منابع در شکلی سازمان یافته است. معمولاً تیمی ماهر از ژنرالهای حرفه‌ای (طراحان سیستمها) و متخصصین (خبره‌های فن و اجزاء) قلمرو مسأله را در یک فاصله زمانی مشخص بررسی نموده تا آنرا فرمولبندی نمایند. فرمولبندی مسأله برای کل پروژه طراحی کلیدی است زیرا اهداف سیستم از نیازهای آمده در صورت مسأله استخراج می‌گردند. مدیریت نقش بزرگی در شناسایی و فرمولبندی مسائل دارد. اگر چه توسعه سیستم در مراحل بعدی ممکن است بهترین طراحی اجزاء را ارائه ندهد، سیستم ممکن است راه حل برای مسأله ارائه دهد. اگر مسأله به صورت نادرست شناسایی شده باشد، در آنصورت اهداف نیز بصورت نادرست تبیین شده و علیرغم کیفیت بالای طراحی تفصیلی، سیستم شکست خواهد خورد. رویکرد سازمان یافته نیاز دارد که اعضای تیم سیستمها، صرفنظر از زمینه تخصصی متفاوت، رویکرد سیستمها را بفهمند. زبان طراحی سیستمها اساس ارتباط بین آنهاست.
- خلاق: با وجود رویه‌های تعمیم یافته که برای طراحی سیستمها توسعه یافته‌اند، رویکرد سیستمها باید رویکردی خلاق باشد بطوریکه ابتدا روی آرمانها و سپس روی روشها تمرکز کند. سیستم نهایی بستگی زیادی به نوآوری25 و خلاقیت افراد سهیم در طراحی دارد. رویکرد سیستمها باید خلاق باشد زیرا:
- مسائل آنقدر پیچیده و دارای ساختار نامنظم26 هستند که هیچ فرمولبندی یا راه‌حل واحد برای آنها وجود ندارد.
- بیشتر دادههای موجود آنقدر ناقص، نامطمئن یا مبهم هستند که به منظور تشکیل یک چارچوب نظریه‌ای برای مسأله باید در حد زیادی از تجسم استفاده نمود.
- برای مسائل زیر سیستمی باید راه‌حلهای جایگزین تولید نمود و از بین راه‌حلهای زیاد، انتخابی صورت گیرد که یک جواب تقریباً بهینه برای کل سیستم را بدست دهد.
- موانع وظیفه‌ای و تخصصی سنتی باید دارای اهمیت کمتری نسبت به نتیجه‌گیری برای راه حل باشد.
- نظریه‌ای27: پایه رویکرد سیستمها روشهای علم است. علم ساختارهای نظریه‌ای (که با گذشت زمان اعتبار آنها بیشتر می‌شود) ارائه می‌دهد که براساس آنها می‌توانیم راه حلهای علمی بسازیم. ساختار اسکلت است و داده‌ها گوشت و پوست هستند که شکل را می‌سازند. دادههای متفاوت ممکن است شکل‌های متفاوتی ارائه دهند اما نظریه، قالب ارائه می‌دهد. نظریه مرتبط برای رویکرد سیستمها ممکن است از هر رشته علمی دیگری استخراج شود و نظریه سیستمها خود مبتنی بر بسیاری از رشته‌هاست.
- تجربی28: جستجوی دادههای تجربی بخشی ضروری از رویکرد است. باید دادههای مرتبط از غیرمرتبط و دادههای درست از غلط تمیز داده شوند. دادههای مرتبط عموماً نه تنها شامل حقایق وجوه فنی هستند بلکه حقایق موارد عملی، وظایف، تبادلات، طرز افکار و دیگر مشخصه‌های سازمانی سیستمهای انسان - ماشین را نیز در بر دارند.
- عمل‌گرا29: برای سیستمهای آزمایشی یا واقعی، یک مشخصه اصلی رویکرد سیستمها اینست که نتیجه عمل مدار ارائه می‌دهد. سیستم باید عملی، قابل تولید و قابل اجرا باشد. فعالیتهای سیستمها در جهت تأمین یک سری اهداف یا نیازهای واقعی است. بنابراین طراحان سیستم باید از سازمان یا عملیاتی که آن را مورد بررسی قرار می‌دهند درک خوبی داشته باشند.
رویکرد سیستمها در تمام مدت روی اهداف سیستم کل تمرکز می‌کند. به این دلیل، تعریف اهداف سیستم در شروع مطالعه و بررسی مستمر و شاید تعریف مجدد آنها به موازات پیشرفت طراحی مهم است. وقتیکه اهداف تعریف شدند، هر مقدار داده که جمع‌آوری آنها از جهت اقتصادی به صرفه باشد جمع‌آوری و سازماندهی میشوند. این داده‌ها شامل ورودیها، خروجیها، معیار، محدودیتها و ساختار عمومی سیستم می‌باشد. قدم بعدی نیازمند خلاقیت قابل ملاحظه‌ای است. طرح کلی سیستم در قالب عناصر اصلی و ارتباطات طراحی می‌شود. موارد جایگزین و تغییرات خلق و بررسی می‌شود. تشابهات و توافقات بین تخصصهای مختلف در نظر گرفته می‌شود. این قدم، اولین مرحله از طراحی مفهومی است.
تحلیل هنگامی بکار گرفته می‌شود که طراح سعی در پالایش سیستم از طریق بهبود اجزاء و زیرسیستم‌ها دارد. در حالیکه خروجی‌های زیرسیستم‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند، طراح بصورت مستمر روی اهداف سیستم کل تمرکز می‌کند. معیارها و محدودیتها نیز مورد ارزیابی قرار گرفته و ممکن است در این مرحله بازنگری شوند.
4-5- استفاده از تیم چند تخصصی
عملیات و سیستمها از اجزاء، مفاهیم و ارتباطاتی تشکیل شده‌اند که هر کدام به حوزه تخصصی یا علمی خاصی مربوط بوده یا از کاربرد آن شکل گرفته‌است. با توجه به رویکرد سیستمی پژوهش در عملیات که باید به عوامل، اجزاء و مفاهیم مختلف عملیات و سیستمها توجه داشته باشد ناگزیر باید از تخصصهای مختلف برای شناسایی مسأله، فرمولبندی و ساخت مدل استفاده نماید. بعنوان مثال و همانطور که در بخش تاریخچه پژوهش در عملیات خواهیم دید در یک عملیات نظامی در جنگ جهانی دوم از تخصصهای فیزیک، شیمی، روانشناسی و ریاضیات استفاده می‌شد که هریک مورد نیاز یک بخش از عملیات نظامی بوده است.
موفقیت در حل مسائل مورد نظر پژوهش در عملیات مستلزم استفاده از تخصص‌هایی غیر از متخصص پژوهش در عملیات (که نقش واسط، هماهنگ کننده و نتیجه گیرنده فعالیت تیمی پژوهش در عملیات است) مانند تخصصهای علوم پایه، فنی و مهندسی، متخصصین کامپیوتر و همچنین مدیران مربوط به مسأله مورد بررسی می‌باشد.
یک متخصص کارآمد پژوهش در عملیات باید با متخصصین دیگر رشته‌ها تیمی تشکیل داده و آنها را در یک مسیر طولانی و سخت هدایت نماید. بنابراین علاوه بر دارا بودن مهارت لازم در روش‌شناسی پژوهش در عملیات و رویکرد حل مسأله از دیدگاه پژوهش در عملیات، باید آشنایی لازم با موضوع را بدست آورده و با داشتن مهارتهای برقراری ارتباط، درکی مناسب از مسأله و سازمان سفارش دهنده یا حمایت کننده پروژه به دست آورد (لاس و روزن وین 1997).
4-6- فعالیتهای پژوهش در عملیات
در پژوهش در عملیات، مسائل از طریق چه فعالیتهایی حل میشوند؟ در اینجا سعی میکنیم دسته‌های فعالیتهای پژوهش در عملیات را توضیح دهیم.
4-6-1- برنامهریزی
در اینجا منظور از برنامهریزی30، برنامهریزی در مواردی است که تصمیمات از طریق کار با روشهای مقداری و کمی استخراج میشوند و نباید با برنامهریزی کیفی مانند برنامهریزی استراتژیک و امثال آن اشتباه شود. در یک کارخانه، تولید در چه زمانهایی و در چه سطحی باید باشد؟ خرید مواد اولیه و نگهداری موجودی چگونه باشد؟ در چه مقاطعی به اضافه کاری نیروی کار نیاز داریم؟ پاسخ این پرسشها در استفاده از فنون برنامهریزی تولید است که از فنون پژوهش در عملیات به شمار می‌آیند.
4-6-2- زمانبندی31
هر عملیات دارای مجموعه‌ای از عناصر است که در ارتباط با یکدیگر عمل می‌کنند. موفقیت عملیات نیازمند هماهنگی در فعالیت عناصر است. یکی از جنبه‌‌های هماهنگی، هماهنگی زمانی است. به عنوان مثال در یک عملیات ماشینکاری که از چند ماشین، چند نیروی انسانی و قطعات مختلف تشکیل شده است هریک از عناصر در هر زمان باید چه کاری انجام داده یا چه کاری بر روی آنها انجام شود تا در پایان عملیات، قطعه تکمیل شده تولید شود.
4-6-3- تخصیص منابع32
هر عملیات نیازمند منابع است. این منابع می‌توانند مواد خام، نیروی انسانی، ماشین آلات و تجهیزات جانبی، اطلاعات، بودجه، فضا و زمان باشد. مجموع عملیاتی که در یک سیستم موجود هستند به چه میزان از منابع می‌توانند استفاده نمایند تا اهداف سیستم تأمین شود؟ تخصیص و تسهیم منابع (که میزان آنها محدود است) بین عملیات و عناصر آنها یکی دیگر از فعالیتهای پژوهش در عملیات است.
4-6-4- بهینه سازی33
در بعضی از تعاریف عباراتی همچون دستیابی به بهترین، کنترل در قالب جوابهای بهینه و بهترین نحوه بهره‌برداری از منابع محدود در مقابل بهبود عملیات سیستمها و ارائه جوابهای بهتر آمده است. آیا هدف پژوهش در عملیات ارائه راه‌حل بهینه به مسائل است؟ آیا بهینه سازی هدف است یا بهبود؟ آنطور که از تعاریف و توضیحات موجود بر می‌آید هدف پژوهش در عملیات بهبود است اما بهینه، در صورتیکه دست یافتنی باشد مطلوب خواهد بود. در اینجا بهینه سازی بعنوان یکی از حوزه‌های فعالیت پژوهش در عملیات مطرح میگردد. برنامهریزی، زمانبندی و تخصیص منابع می‌توانند به شکل بهینه در نظر گرفته شوند اما بدلیل مشکلات محاسباتی و فرمولبندی، به راه‌حلهای نزدیک بهینه حاصل از آنها اکتفا می‌شود و به این دلیل در اینجا به عنوان حوزه‌های مستقل از بهینه سازی در نظر گرفته شده‌اند.
4-6-5- تعیین خط مشی و تصمیم
همانطور که اشاره شد حل مسائل تصمیم یکی از اهداف پژوهش در عملیات است. انتخاب پروژه‌ها، تعیین روش سرمایه‌گذاری، انتخاب استراتژی، انتخاب راه حل مناسب و مواردی از این قبیل فعالیتهایی هستند که در پژوهش در عملیات مطرح میشوند.
4-6-6- توصیف34
توصیف شامل مجموعه‌ای از فعالیتهاست که در آنها مشخصه یا مشخصه‌هایی از عملیات و سیستمها در قالب مدل توصیف میشوند. مدلهای صف نمونه‌ای از این مدلهاست که در آنها مشخصه‌های یک سیستم صف در قالب مدل صف بیان شده و دیگر مشخصه‌های لازم که بصورت مستقیم از روی اطلاعات جمع آوری شده قابل دستیابی نیستند بر اساس مدل محاسبه میشوند.
4-6-7- پیشگویی35
در خیلی از موارد نیاز داریم که شرایط فرضی برای عملیات یا سیستم در نظر گرفته و رفتار آن را در آن شرایط بررسی نماییم. چنین شرایطی وجود خارجی نداشته و ایجاد آن برای ظاهر شدن رفتار جدید مستلزم صرف زمان و هزینه است. راه ساده‌تر برای دستیابی به آن شرایط و رفتار حاصل، پیشگویی است. بدین منظور با استفاده از مدلسازی علاوه بر توصیف عملیات یا سیستم، شرایط متفاوت مورد نظر را از طریق تغییر مشخصه‌های مدل به وجود آورده و با حل مدل رفتار جدید را پیشگویی میکنیم. به عنوان مثال در مدلهای صف، می‌توان با تغییر مشخصه تعداد خدمت دهندگان در مدل، طول صف و زمان انتظار را پیشگویی نمود بدون آنکه در سیستم فعلی تعداد خدمت دهندگان را تغییر داده باشیم.
5- تاریخ پژوهش در عملیات
5-1- قبل از جنگ جهانی دوم (ساعتی 1988، 5- 7)
در گذشته، تحقیق و توسعه اغلب محدود به مسیرهای خاص و جدا از هم بوده‌اند. فقط یک یا دو عامل بطور همزمان در فعالیتهای تحقیق و توسعه در نظر گرفته می‌شد. اما از زمانی که تکنیکهای ریاضی توسعه یافته و تکمیل شدند وجوه جزئی بیشتری از تعداد زیادی از عوامل می‌توانستند در مقیاس وسیعتری در نظر گرفته شوند. می‌توان گفت پژوهش در عملیات زمانی شروع به بیرون آمدن از پوسته خود نمود که تکنیکهای پیشگویی جایگزین روشهایی مانند تاس انداختن شدند. مردانی مانند تیلور، ارلنگ، لنکستر، ادیسون و لوینسون، همگی کسانی بودند که در توسعه ابتدایی پژوهش در عملیات سهیم بوده‌اند اگرچه تحت نام پژوهش در عملیات نبوده است. در سالهای آخر دهه اول 1800، پیشگامان مشاوره مدیریت و مهندسی صنایع ارزش تکنیکهای علمی در حوزه‌های تولید و برنامهریزی را به اثبات می‌رسانند. تکنیکهایی که در قالب آنها پژوهش در عملیات شکل گرفته و بسط داده شد. فردریک تیلور تحلیل علمی روشهای تولید را از حدود سالهای 1885 آغاز نمود و نتایج تجربیات خود را منتشر نمود. شاید آشناترین مثال از کارهای تیلور مسئله بیل باشد. هدف تیلور تعیین وزن بار جابجا شده توسط بیل بود بطوری که حداکثر مواد با کمترین خستگی برای نیروی کار جابجا شود.
بعد از آزمایشهای متعدد با وزن‌های متفاوت، تیلور وزنی را برای جابجایی انتخاب نمود که سبکتر از میزان باری بود که بطور معمول جابجا می‌شد و از طرفی مؤثرترین روش در طول یک روز کاری بود. تیلور با داشتن نگرش نو، روی این فرض قدیمی که کارگری کاراتر است که بار بیشتری را بتواند با هر بیل زدن جابجا نماید، تأثیر گذاشت. تیلور حقایق جدیدی را بیان نکرد بلکه دانش سنتی و معمول را به صورت علمی مورد ارزیابی قرار داد و نتایج آنها را در قالب اصول پایه یک علم جدید بیان نمود.
در سال 1917، ارلنگ، ریاضیدان دانمارکی که با شرکت تلفن کار می‌کرد، مهمترین کتاب خود را با عنوان راه حل بعضی از مسائل مهم در ارتباطات تلفنی خودکار در قالب تئوری احتمالات منتشر ساخت. این کتاب شامل فرمولهایی برای محاسبه زمان هدر رفته و انتظار بود که براساس اصول توازن آماری توسط وی بدست آمده بود. این فرمولها هم اکنون به عنوان زیربنای تئو
مطالب مشابه :
کتاب پژوهش عملیاتی (تحقیق در عملیات)دکتر مهرگان
وبلاگ تخصصی مهندسی صنایع و مدیریت تولید - کتاب پژوهش عملیاتی (تحقیق در عملیات)دکتر مهرگان -
حلل مسائل دکتر مهرگان
دانلود جزوه تحقیق در عملیات : شنبه ۱۳۹۲/۱۱/ کتاب پژوهش عملیاتی دکتر مهرگان با فرمت pdf
مجموعه کتاب های مورد نیاز رشته مهندسی صنایع
کتابهای مربوط به تحقیق در عملیات: تحقیق در عملیات دکتر محمدرضا مهرگان، نشر کتاب دانشگاهی ;
تاریخچه ی تحقیق در عملیات
تحقیق درعملیات 2 - تاریخچه ی تحقیق در عملیات - - تحقیق درعملیات 2. (مهرگان ۱۳۷۸)
تحقیق در عملیات
کاربرد تحقیق در عملیات در صنعت و نگاه دانش / کتاب پژوهش عملیاتی، محمدرضا مهرگان.
تحقیق در عملیات
2- تاریخچه ی تحقیق در عملیات: خیلی ها کارلس ببیج[1] (مهرگان ۱۳۷۸) استفاده شده
آشنایی با مبانی تحقیق در عملیات نرم
آشنایی با مبانی تحقیق در عملیات نرم/ گردآوری و تدوین مایکل پید؛ ترجمه‌ی محمدرضا مهرگان و
پژوهش در عملیات: مفاهیم، اصول و تاریخچه
تحقیق در عملیات همانند هریک از حوزه‌های تحلیل سیستم و علوم مدیریت مهرگان، محمدرضا
منابع دکترای مدیرت ازاد تصمیم گیری و عملیاتی
درس تئوری تصمیم گیری و تحقیق در عملیات. محمدرضا مهرگان. دانشکده مدیریت دانشگاه تهران و
تحقیق در عملیات پیشرفته / آقای دکتر امیری
تحقیق در عملیات پیشرفته / آقای دکتر امیری آقای دکتر محمدرضا مهرگان از انتشارات :
برچسب :
تحقیق در عملیات مهرگان