مفاهیم، اصول و تاریخچه پژوهش در عملیات

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 مانند 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.

چکیده

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.

کلیدواژه : تعریف؛ تاریخچه؛ ابزار؛ فنون؛ پژوهش در عملیات؛ تحقیق در عملیات؛ پژوهش عملیاتی؛ مفاهیم؛ اصول

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.

تحلیل تعاریف

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 مساله⁸ توضیح می‌دهند. تفاوت بین  پرسش و مساله 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. مساله 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.

هدف پژوهش در عملیات

1. حل مسائل عملیاتی
2. حل مسائل عملیات سیستمهای شامل انسان، ماشین، مواد، انرژی، اطلاعات و پول
3. 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 مساله و تصمیم‌ها و همچنین حل مساله و تصمیم‌گیری تفاوتی قایل نمی‌شوند. موردیک و مانسون (1986، 366) مساله 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 مساله عبارتست از جستجوی راه‌ حل‌ها یا خط مشی‌ها که نارضایتی ما را کاهش دهد. معمولاً تعداد زیادی راه حل برای یک مساله 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.

پژوهش در عملیات و حوزه‌های مرتبط

در کنار پژوهش در عملیات حوزه‌های دیگری هستند که ممکن از جهت هدف، روش علمی، فنون یا ابزار مورد استفاده و کاربرد مشابه یکدیگر باشند یا دارای این رابطه باشند که یکی در توسعه مفاهیم و حل مسائل دیگر حوزه بکار رود. این حوزه‌ها عبارتند از: مهندسی صنایع، علم مدیریت، تحلیل سیستم‌ها، تصمیم‌گیری و علم آمار. در اینجا بصورت خلاصه شباهتها و تفاوتها شرح داده می‌شوند.

علم مدیریت

علم مدیریت حوزه‌ای است که در ارتباط تنگاتنگ با پژوهش در عملیات در دهه 1960 توسعه یافته است. فنون مورد استفاده در این رشته‌ همان فنون پژوهش در عملیات می‌باشند اما تفاوت آن با پژوهش در عملیات در حوزه کاربرد آن است که بیشتر در امور اداری، بازرگانی و مدیریت بکار می‌روند. امروزه تفاوتی بین این دو قائل نمی‌شوند و معمولاً با هم و به شکل OR/MS مطرح می‌شوند (هیکس 1977، 54).

تصمیم‌گیری

همانطور که در بخش تعریف اشاره گردید یکی از اهداف پژوهش در عملیات حل مسائل مربوط به تصمیم است. اما این رابطه بدین معنی نیست که پژوهش در عملیات هم‌ارز تصمیم‌گیری است. در واقع پژوهش در عملیات با ارائه ابزار و فنون تحلیلی ریاضی، مایه علمی بخشی از فرایند تصمیم‌گیری را بیشتر می‌نماید اما تصمیم‌گیری نیازمند مفاهیمی و نظریه‌هایی در خصوص رفتار تصمیم‌گیرنده، مبانی تصمیم، الگوها و استراتژیهای انتخاب می‌باشد که از جهت علمی دارای هدف، فرایند و منطق متفاوت از پژوهش در عملیات بوده و به رویکرد و روش علمی متفاوتی نیاز دارد.

• ۱- مقدمه
• ۲-کدام عبارت؟
• ۳- پژوهش در عملیات چیست؟
• ۴- تحلیل تعاریف
• ۴-۱- علمیت
• ۴-۲- هدف پژوهش در عملیات
• ۴-۳- ابزار، فنون و روش علمی در پژوهش در عملیات
• ۴-۴- رویکرد سیستم‌ها (موردیک و مانسون ۱۹۸۶، ۴۵- ۴۸)
• ۴-۵- استفاده از تیم چند تخصصی
• ۴-۶- فعالیتهای پژوهش در عملیات
• ۴-۶-۱- برنامه‌ریزی
• ۴-۶-۲- زمانبندی
• ۴-۶-۳- تخصیص منابع
• ۴-۶-۴- بهینه سازی
• ۴-۶-۵- تعیین خط مشی و تصمیم
• ۴-۶-۶- توصیف
• ۴-۶-۷- پیشگویی
• ۵- تاریخ پژوهش در عملیات
• ۵-۱- قبل از جنگ جهانی دوم (ساعتی ۱۹۸۸، ۵- ۷)
• ۵-۲- جنگ جهانی دوم ۳۸
• ۵-۳- بعد از جنگ جهانی دوم (ساعتی ۱۹۸۸، ۹- ۱۲)
• ۶- پژوهش در عملیات و حوزه‌های مرتبط
• ۶-۱- مهندسی صنایع
• ۶-۲- علم مدیریت
• ۶-۳- تحلیل سیستم‌ها
• ۶-۴- تصمیم‌گیری
• ۶-۵- علم آمار
• مراجع
• پی نوشت ها

منابع

1. آریانژاد، میربهادر قلی. 1371. برنامه‌ریزی خطی و الگوریتم کارمارکار. تهران: انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
2. اصغرپور، محمدجواد. 1372. تصمیم‌گیری و تحقیق عملیات در مدیریت. جلد اول. چاپ هفتم. تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
3. اکاف، آر. ال. 1377. روش علمی: بهینه‌سازی تصمیمات در پژوهش‌های کاربردی. ترجمه منصور شریفی کلویی. تهران: آروین.
4. مهرگان، محمدرضا. 1378. پژوهش عملیاتی: برنامه‌ریزی خطی و کاربردهای آن. ویرایش سوم. چاپ دهم. تهران: نشر کتاب دانشگاهی.
5. Ackoff, R. L. 1962. Scientific Method: Optimizing applied research decisions. New York: John Wiley & Sons.
6. Caywood, T. E. 1971. Operations Research. quoted in Soper, M. E., L. N. Osborn and D. L. Zweizig. 1990. The librarian’s Thesaurus. Chicago: American Library Association.
7. Churchman, C. W., R. L. Ackoff and E. L. Arnoff. 1957. Introduction to Operations Research. quoted in Wilkes, F. M. 1980. Elements of Operations Research. London: McGraw-Hill.
8. Hicks, P. E. 1977. Introduction to Industrial Engineering and Management Science. Tokyo: McGraw-Hill.
9. Hussey, J. and R. Hussey. 1997. Business Research: A practical guide for undergraduate and postgraduate students. London: Macmillan Business.
10. Luss, H. and M. B. Rosenwein. 1997. Operations Research applications: Opportunities and accomplishments. European Journal of Operational Research. 97: 220-224.
11. Miller, D. M. and J. W. Schmidt. 1984. Industrial Engineering and Operations Research. New York: John Wiley & Sons.
12. Murdick, R. G. and J. C. Munson. 1986. MIS concepts & design. 2nd ed. New Jersey: Prentice Hall.
13. Philips, D. T., A. Ravindran and J. J. Solberg. 1987. Operations Research: methods and practice. New York: John Wiley & Sons.
14. Pollock, S. M., M. H. Rothkopf and A. Barnett. eds. 1994. Operations Research and the Public Sector. North-Holland: Elsevier.
15. Saaty, T. L. 1988. Mathematical methods for operations research. New York: Dover.
16. Soper, M. E., L. N. Osborn and D. L. Zweizig. 1990. The librarian’s Thesaurus. Chicago: American Library Association.
17. Taha, H. A. 1976. Operations Research. An Introduction. 2nd ed. New York: Macmillan.
18. Thierauf, R. J. and R. C. Keklamp. 1975. Decision making through operations research. 2nd ed. quoted in Wilkes, F. M. 1980. Elements of Operations Research. London: McGraw-Hill.
19. Warner, M. ed. 1996. International Encyclopedia of Business and Management. London: Routledge.
20. Wilkes, F. M. 1980. Elements of Operations Research. London: McGraw-Hill.