Operační výzkum

Operační výzkum nebo také operační analýza jsou postupy využívající matematické metody pro řešení některých úloh, zejm. ekonomických, logistických, vojenských nebo organizačních. Cílem operační analýzy je vytvoření modelu konkrétní situace a následně provést jeho optimalizaci, tedy nalezení hodnot parametrů modelu, pro které dosahuje sledovaný výstup modelu extrému.

Historie

Počátky moderního operačního výzkumu lze datovat do 30. - 40. let 20. století. Velý rozvoj nastal v období 2. světové války kdy ve Velké Británii probíhal výzkumný projekt nazvaný “Research in Military Operations”. Cílem bylo zvýšit efektivitu vojenských operací a snížit ztráty.Prp řešení problémů byly používány matematické metody. Řešené problémy byly převáděny na matematické úlohy, které daný problém modelovaly. Na základě výsledků řešení těchto matematických úloh pak byly formulovány závěry pro původní problém.

Modely

Pro operační výzkum je charakteristické používání modelů. Model zobrazuje podstatné vlastnosti nějakého systému. Modelovat je možné část reálného světa, ale i jiný model. Používá se velké množství modelů. Liší se podle toho jaké vlastnosti modelované části reality zobrazují a podle toho, jak jsou realizovány.

Fyzikální modely

Jsou obvykle zmenšené kopie modelovaného objektu. Příkladem jsou modely budov používané architekty.

Matematické modely

Zobrazují modelovanou část reality pomocí matematických vztahů. Úlohy o modelovaném objektu se tak převádějí na matematické úlohy, které pak lze řešit matematickými metodami.

Vyhodnocovací modely

Jsou používány výpočtu neznámých veličin z veličin známých. Tyto modely často mají podobu vzorců nebo rovnic.

Optimalizační modely

Slouží k hledání optimálního) řešení. Modelovaný systém je převedem pomocí matematické optimalizační úlohy

Simulační modely

V simulačním modelu tedy mohou probíhat děje, které jsou obdobou dějů skutečných. Simulovat znamená napodobovat. Simulační experimenty mohou mít různé použití jako je hledání nejvhodnějších parametrů modelu (optimalizace) nebo výcvik obsluhujícího personálu. Např. letecké nebo automobilové trenažery jsou vlastně simulačními modely.

Fáze operačního výzkumu

1. Rozpoznání problému v rámci reálného systému a jeho definice
2. Vytvoření modelu daného systému,
3. Získání výsledků
4. Interpretace výsledků
5. Implementace výsledků získaných z modelu do reálného systému

Metody operačního výzkumu

Lienární programování

Lineární programování patří jednou z nejrozšířenějších oblastí operačního výzkumu.

Vícekriteriální rozhodování

Analyzuje rozhodovací úlohy v nichž jsou varianty pro rozhodování posuzovány podle několik kritérií zároveň.

Teorie grafů

Graf může představovat komunikační síť s konkrétními místy a spojnicemi mezi nimi. V síti je pak možné definovat řadu optimalizačních úloh. Například nalezení nejkratší cesty mezi dvěma uzly v grafu. Teorie grafů se nejčastěji používá v oblasti řízení projektů.

Teorie zásob

Teorie zásob se zabývá řízením zásobovacího procesu a optimalizací množství skladovanýc zásob s cílem minimalizovat náklady.

Teorie hromadné obsluhy

Teorie hromadné obsluhy nebo také teorie front se zabývá: systém které obsahují dva typy jednotek: požadavky a obslužné linky.Analýza si klade za cíl zefektivnění celého systému.

Modely obnovy

Modely obnovy se zabývají systémy ve kterých jednotky po určité době selžou a je třeba je nahradit novými. Doba bezporuchového provozu je definována jako náhodná veličina. Cílem zkoumání je odhadnout životnost jednotek a počty jednotek které je třeba nahradit novými.

Markovské rozhodovací procesy

Markovské rozhodovací procesy jsou prostředkem pro popis dynamických systémů.

Teorie her

Základním východiskem teorie her je, že mnoho situací s více než jedním účastníkem je možné popsat jako hru ve které jednotliví hráči používají různé strategie svého chování na kterých závisí jejich výhra.

Odkazy

Použitá literatura

JABLONSKÝ, Josef. Operační výzkum: kvantitativní modely pro ekonomické rozhodování. 2. vyd. Praha: Professional Publishing, 2002. ISBN 8086419428.