بحوث العمليات Operation Research OR هي الطريقة الفهمية لاتخاذ القرار وتطبيقاته، وأحياناً يمكن حتى تعرّف بأنها الطريقة الفهمية لايجاد الحل الأمثل للأنظمة المعقدة. ولها تطبيقات عديدة بالمجالات العسكرية والاقتصادية والزراعية.

نظرة تاريخية

لقد تشكل أول عنصر تنظيمي لبحوث العمليات خلال الحرب العالمية الثانية، حيث ظهرت الكثير من المعضلات التعبوية والسوقية لقوات الحلفاء وكان يصعب الحصول على حلول لتلك المعضلات من قبل جهة معينة ذات اختصاص واحد ولذلك قررت القيادة العامة لقوات الحلفاء تشكيل أول مجموعة استشارية مختلطة تضم عدد من الفهماء الاختصاصيين للتعاون وتقديم المشورة لقيادة القوات المسلحة. ولقد سميت هذه المجموعة الاستشارية بفريق بحوث العمليات. لقد دأبت لجنة بحوث العمليات منذ بداية تشكيلها على دراسة الوضع العسكري لقوات الحلفاء وتقديم الأساليب الفهمية لتحركات القوات المعادة ولإنزال أقصى الضربات فيها. يعزى نجاح لجنة بحوث العمليات إلى مسببات عديدة منها حتى اللجنة تضم مختلف الاختصاصات الضغط الناجم من الحرب لإيجاد الحلول بأقصر وقت ممكن. ومن المعضلات التي قامت لجنة بحوث العمليات بدراستها أنظمة الرادار، والأسلحة المضادة للطائرات، الحجم الأمثل للنقل الجوي، اكتشاف الغواصات المعادية.

وفي أوائل عام 1941 اتسعت رقعة تطبيق بحوث العمليات لتضم جميع قوات الحلفاء وذلك بسبب النجاح الذي أحرزه تطبيق بحوث العمليات في القوات البريطانية.

تطورت بحوث العمليات في الولايات المتحدة الأمريكية في فترة زمنية متأخرة عن فترة تطورها في بريطانيا إذ بذلت جهوداً متميزة في تطوير أساليب فنية رياضية متقدمة لتحليل المعضلات العسكرية.

وبعد انتهاء الحرب العالمية الثانية عاد معظم الفهماء الاختصاصين في لجان بحوث العمليات إلى الحياة المدنية محاولين تطبيق بحوث العمليات لمعضلات مدنية مماثلة وقامت بتدريسها الجامعات واستفادت من تطبيقاتها شركات صناعية كثيرة ، ومن أوائل تطبيقات بحوث العمليات كانت في المؤسسات الكبيرة ذات الأرباح العالية، حيث أخذت الشركات النفطية بتطبيق أسلوب البرمجة الخطية في تخطيط الإنتاج وبأوسع المستويات، كما استفادت من تطبيقات بحوث العمليات مصانع البتروكيماويات إضافة إلى المجالات التي تتطلب اتخاذ قرارات تسند إلى أسس فهمية.

من العوامل المهمة التي ساعدت اختصاص بحوث العمليات في حل المعضلات المعقدة تطور الحاسبات الالكترونية حيث ساعد تطور الحاسبات الالكترونية الباحثين في تطبيق الدراسات والتحليلات المطلوبة بسرعة فائقة.

ميزات بحوث العمليات

1. ذات طبيعة عامة لحل الكثير من الأنظمة والنماذج.
2. يجب الحصول على الحل الأمثل لبعض الدوال، والتي تعهد بدوال الهدف، في جميع مشاكل بحوث العمليات.
3. لايمكن حل معضلة الحياة الحقيقية ببحوث الفهميات من قبل فرد وإنما يحتاج فريق عمل.

مراحل بحوث العمليات Phase of O.R

إن أول فترة في بحوث العمليات هي وضع نموذج أوصيغة للمشكلة قيد البحث حيث يعهد النموذج بأنه عملية تمثيل لمكونات المشكلة والعوامل المؤثرة والظروف المحيطة بالمشكلة وكيفية الربط بينهما.

تتخذ بحوث العمليات مفهوم النموذج لوصف منظومة معينة ثم يصار إلى تطبيق النموذج للحصول على أفضل طريقة لعمل المنظومة.

يتم فهم طبيعة بحوث العمليات في معالجة المشكلات كما في الترتيب الآتي:

• صياغة المشكلة قيد البحث.
• عمل نموذج للمشكلة.
• إيجاد حل للنموذج.
• اختبار النموذج والحل الناتج عن استخدام النموذج.
• وضع رقابة على الحل.
• تطبيق الحل.

صياغة المشكلة

تتطلب صياغة المشكلة إدراكا واسعا بالمشكلة وما يحيط بها من عوامل ومؤثرات مختلفة. ومن أجل صياغة المشكلة يجب تحديد مايلي:

1. الأهداف.
2. البدائل.
3. القيود.

أولاً : الأهداف

تختلف طبيعة المشكلة في الحياة الفهمية اختلافا واسعاً وقلما تتشابه مشكلتين في مؤسستين مختلفتين ولذلك فأن الإلمام الواسع بالأهداف المطلوبة أمر ضروري ، وقد يحدث الهدف المطلوب زيادة الإنتاج في مصنع ما، زيادة تحصينات قوة معينة ضد قوة خارجية أوتقليل التكاليف أوتعظيم الأرباح.

ثانياً : البدائل

في حالة دراسة معضلة معينة فأن هناك عدة طرق للعمل وان معيار التقييم لطرق العمل المتنوعة سيكون أعلى مقياس للكفاءة حيث يمكن قياس الكفاءة بالربح أوالكلفة أوعدد الوحدات أوالوقت ...... الخ.

ويستخدم مقياس الكفاءة في تقييم بدائل العمل الممكنة.

ثالثاً : القيود

لكل معضلة محددات كالأموال ، والمعدات ، والمواد الأولية والوقت، والقوة العاملة .... الخ. ولهذا فأن الحل المقبول يجب حتى يتعايش مع القيود التي فرضتها الموادر المتيسرة.

عمل نموذج المشكلة

ان عمل نموذج المشكلة هوتعبير عن عملية تمثيل لمكونات المشكلة والعوامل المؤثرة والظروف المحيطة وأسلوب الربط بينها حيث حتى تمثيل المشكلة على صيغة هوشكل نموذج يساعد على فهمها ولذلك فأن عملية وضع نموذج هي وسيلة فعالة للتوصل إلى قرار سليم.

ايجاد حل للنموذج

بعد صياغة المشكلة على شكل نموذج رياضي فأن الفترة التالية هي محاولة الحصول على حل للمشكلة من النموذج الممثل لها حيث يعهد الحل انه مجموعة قيم المتغيرات المسيطر عليها والتي تؤدي إلى فعالية أفضل للنظام وفقاً للظروف والقيود الموضوعة على المشكلة،في بعض الأحيان لايمكن الحصول على حل للمشكلة من النموذج الممثل لها حيث يعهد الحل انه مجموعة قيم المتغيرات المسيطر عليها والتي تؤدي إلى فعالية أفضل للنظام وفقا للظروف والقيود الموضوعة على المشكلة. وفي بعض الأحيان لا يمكن الحصول على الحل بالطرق الرياضية الحتمية وهي التي يستحصل منها تحت ظروف مؤكدة وفي مثل هذه الحالات يستخرج الحل بالطرق الاحتمالية أوبطرق المحاكاة.

اختبار النموذج والحل المستخرج منه

يتضح مما تجاوز حتى أي نموذج يعتبر تمثيلاً للواقع ويمكن اختبار النموذج من خلال إمكانيته في إبراز تأثير التغير في النظام ، ومما تجدر الإشارة إليه هنا حتى وضع حل للنموذج لا يغني بالضرورة عن وضع حل للمعضلة، يختبر النموذج باستخدام بيانات تاريخيه ( وذلك باستعادة أحداث ماضيه واختبارها) وقد يحتاج الأمر تحوير النموذج وإعادة اختباره إلى حتى تزول بعض النواقص الموجودة.

وضع رقابة على الحل

بعد حتى يتم قبول النموذج والحل الناجم عنه فأن الأمر يحتاج وضع رقابة على الحل وهذه الرقابة يجب حتى تكون على هيئة معينة بحيث يتم اكتشاف إي خطأ واضح ضمن الظروف والتجديدات المحيطة بالنموذج فإذا تغيرت الظروف المحيطة بالمعضلة بصورة لا تسمح للنموذج بتمثيل المنظومة فأن النموذج يصبح باطل المفعول.

تطبيق الحل

إن تطبيق الحل ببساطة تطبيقه وترجمته إلى أساليب عملية ومراقبته عن كثب وتقديمه الى الحياة المختصة بشكل واضح هوالهدف الرئيسي لرجل بحوث العمليات.

التقنيات الرياضية لبحوث العمليات

الهوامش

المصادر

• Kirby, M. W. (Operational Research Society (Great Britain)). Operational Research in War and Peace: The British Experience from the 1930s to 1970, Imperial College Press, 2003. ISBN 1860943667, 9781860943669

قراءات إضافية

• C. West Churchman, Russell L. Ackoff & E. L. Arnoff, Introduction to Operations Research, New York: J. Wiley and Sons, 1957
• Joseph G. Ecker & Michael Kupferschmid, Introduction to Operations Research, Krieger Publishing Co.
• Frederick S. Hillier & Gerald J. Lieberman, Introduction to Operations Research, McGraw-Hill: Boston MA; 8th. (International) Edition, 2005
• Maurice W. Kirby, Operational Research in War and Peace, Imperial College Press, London, 2003
• Michael Pidd, Tools for Thinking: Modelling in Management Science, J. Wiley & Sons Ltd., Chichester; 2nd. Edition, 2003
• Hamdy A. Taha, Operations Research: An Introduction, Prentice Hall; 9th. Edition, 2011
• Wayne Winston, Operations Research: Applications and Algorithms, Duxbury Press; 4th. Edition, 2003
• Kenneth R. Baker, Dean H. Kropp (1985). Management Science: An Introduction to the Use of Decision Models
• Stafford Beer (1967). Management Science: The Business Use of Operations Research
• David Charles Heinze (1982). Management Science: Introductory Concepts and Applications
• Lee J. Krajewski, Howard E. Thompson (1981). "Management Science: Quantitative Methods in Context"
• Thomas W. Knowles (1989). Management science: Building and Using Models
• Kamlesh Mathur, Daniel Solow (1994). Management Science: The Art of Decision Making
• Laurence J. Moore, Sang M. Lee, Bernard W. Taylor (1993). Management Science
• William Thomas Morris (1968). Management Science: A Bayesian Introduction.
• William E. Pinney, Donald B. McWilliams (1987). Management Science: An Introduction to Quantitative Analysis for Management
• Shrader, Charles R. (2006). . Washington, D.C.: United States Army Center of Military History. CMH Pub 70-102-1.
• Gerald E. Thompson (1982). Management Science: An Introduction to Modern Quantitative Analysis and Decision Making. New York : McGraw-Hill Publishing Co.

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Operations research.

• INFORMS OR/MS Resource Collection: a comprehensive set of OR links.
• International Federation of Operational Research Societies
• Occupational Outlook Handbook, U.S. Department of Labor Bureau of Labor Statistics
• "Operation Everything: It Stocks Your Grocery Store, Schedules Your Favorite Team's Games, and Helps Plan Your Vacation. The Most Influential Academic Discipline You've Never Heard Of." Boston Globe, June 27, 2004
• "Optimal Results: IT-powered advances in operations research can enhance business processes and boost the corporate bottom line." Computerworld, November 20, 2000