Исследование операций как наука

Следуя изложенным соображениям о философских аспектах науки, можно сказать, что в исследовании операций используется научный метод для изучения и объяснения явлений, связанных с функциональными системами, так как в рамках данной дисциплины изучается определенный круг явлений реальной действительности. Такие системы нередко включают людей и механизмы, которые действуют в условиях реального мира, причем слову "механизм" мы придаем достаточно общее значение, охватывающее все случаи - от механических устройств, обычно определяемых их названиями, до сложных социальных структур, функционирующих в соответствии с установленными правилами.

Научная дисциплина, называемая исследованием операций, наблюдает реальные явления, связанные с функциональными системами, разрабатывает теории (которые многие исследователи называют моделями), предназначенные для объяснения данных явлений, использует эти теории для описания того, что произойдет при изменении условий, и проверяет предсказания новыми наблюдениями.

Таким образом, исследование операций - наука, так как эта дисциплина использует метод для получения соответствующих знаний и отличается от других наук предметом исследований. Она изучает явления связанные с функциональными системами, в том аспекте, который почти не рассматривается другими науками.

Учитывая этапы реализации научного метода, для любой научной дисциплины можно ожидать систематических публикаций четырех категорий, в которых соответственно приводятся результаты, получаемые при наблюдении явлений, и специальные способы проведения таких наблюдений; даются построения математических моделей; описывается применение этих моделей для составления прогноза на основе полученных результатов; проводится проверка прогнозов сравнения с результатами новых наблюдений.

Совокупность математических моделей исследования операций можно разбить на три группы.

К первой группе относятся детерминированные модели, которые были разработаны после второй мировой войны: линейное программирование, целочисленное программирование, теория графов, потоки в сетях, геометрическое программирование, нелинейное программирование, программирование для случая задач большой размерности, теория оптимального управления.

Ко второй группеотносятся стохастические модели: случайные процессы, теория массового обслуживания, теория полезности, анализ управляющих решений, теория игр, теория поиска, имитационное моделирование и динамическое программирование.

Третью группы составляют наиболее важные модели, разработанные применительно к четырнадцати группам процессов, являющихся достаточно общими для многих областей применения методов исследования операций:

1. прогнозирования;

2. учета;

3. финансовой деятельности и управления экономикой;

4. сбыта и рекламы;

5. управления трудовыми ресурсами;

6. экономического анализа инвестиций;

7. информационных систем для управления;

8. вычислительных и информационных систем;

9. выбора, планирования и управления разработкой проекта;

10. управления запасами;

11. составления календарных планов производства и последовательности работ;

12. замены, ремонта и анализа надежности оборудования;

13. размещения и загрузки производственных мощностей;

14. планирования производства.

Наиболее хорошо разработаны методы исследования операций по состоянию на 1975 год для следующих областей:

1. военные проблемы,

2. работа государственных органов,

3. городские системы,

4. здравоохранение,

5. системы образования,

6. транспорт,

7. коммунальное обслуживание,

8. отрасли промышленного производства

9. технологические процессы.

На протяжении всей истории развития методов исследования операций научные работники следовали рекомендациям Блеккета (из его памятной записки), согласно которым исследование операций, как и любая другая наука, не базируется на использовании точных копий аналитических методов какой-либо другой науки, а требует разработки своего собственного математического аппарата - методов исследования операций - ориентированного на специфику, присущую этой области и задачам исследования. Этот аппарат не должен оставаться неизменным; наоборот, он должен меняться в соответствии с характером исследуемых задач.

Во время второй мировой войны большинство работ по исследованию операций основывалось на адаптации методов и подходов, заимствованных из других наук; в частности, построение большинства математических моделей базировалось на непосредственном использовании средств математического анализа, аппарата теории вероятностей и статистики, и довольно часто отправным моментом построения моделей служило сходство с моделями, используемыми другими науками. Заметным исключением из этого правила стала разработка теории поиска, выполненная группой по исследованию операций при ВМС США. Таким образом, новые теоретические направления были развиты в основном в послевоенное время. Основы теории ведения боевых действий заложены Ланчестером в 1916 г.; и хотя во время войны математические аспекты этой теории исследовались достаточно интенсивно, непосредственного применения при разработке операций военного времени она не нашла. Действительно, вплоть до 1954 г. эта теория не была достаточно проверена.

Однако после второй мировой войны исследования новых явлений реального мира и теории для их объяснения развивались очень интенсивно.