NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG: NÓ DÙNG ĐỂ LÀM GÌ, MÔ HÌNH, ỨNG DỤNG - CÔNG NGHỆ - 2026

Các hoạt động nghiên cứu là một phương pháp được áp dụng dành riêng cho lĩnh vực phân tích tiên tiến để hỗ trợ cho việc giải quyết vấn đề và ra quyết định, là hữu ích trong việc quản lý của các tổ chức. Có nghĩa là, nó được dành để thiết lập các giá trị tối cao của một số mục tiêu trong thế giới thực: lợi nhuận tối đa, hiệu suất hoặc lợi nhuận, hoặc tổn thất, chi phí hoặc rủi ro tối thiểu.

Trong môn học này, các vấn đề được chia thành các thành phần cơ bản của chúng và sau đó chúng được giải quyết với các bước xác định, thông qua phân tích toán học. Các phương pháp phân tích được sử dụng bao gồm logic toán học, mô phỏng, phân tích mạng, lý thuyết xếp hàng và lý thuyết trò chơi.

Nguồn: pixabay.com

Sử dụng các kỹ thuật này từ khoa học toán học, nghiên cứu hoạt động đạt được các giải pháp tối ưu hoặc khả thi cho các vấn đề ra quyết định phức tạp. Kỹ thuật của ông đã giải quyết các vấn đề quan tâm trong nhiều ngành công nghiệp.

Phương pháp toán học

Do tính chất thống kê và tính toán của hầu hết các phương pháp này, nghiên cứu hoạt động cũng có mối liên hệ chặt chẽ với phân tích và tin học.

Các nhà nghiên cứu vận hành đối mặt với một vấn đề phải quy định phương pháp nào trong số những phương pháp này là phù hợp nhất, dựa trên mục tiêu cải tiến, bản chất của hệ thống, sức mạnh tính toán và các hạn chế về thời gian.

Lập trình toán học là một trong những kỹ thuật mạnh mẽ nhất được sử dụng trong nghiên cứu hoạt động, đến mức đôi khi hai thuật ngữ này được sử dụng thay thế cho nhau.

Lập trình này không liên quan gì đến lập trình máy tính, nó có nghĩa là tối ưu hóa. Lập trình rời rạc hoặc tối ưu hóa giải quyết các vấn đề trong đó các biến chỉ có thể giả định các giá trị rời rạc, ví dụ, các giá trị nguyên.

Do nhấn mạnh vào sự tương tác giữa con người và công nghệ và tập trung vào các ứng dụng thực tế, nghiên cứu hoạt động đã được xen kẽ với các ngành khác, đặc biệt là kỹ thuật công nghiệp và quản lý hoạt động, cũng dựa trên tâm lý học và khoa học tổ chức.

Lịch sử

Nguồn gốc lịch sử

Vào thế kỷ XVII, các nhà toán học như Pascal và Huygens đã cố gắng giải quyết các vấn đề liên quan đến các quyết định phức tạp. Những loại vấn đề này đã được giải quyết trong thế kỷ 18 và 19 bằng cách sử dụng tổ hợp.

Trong thế kỷ 20, nghiên cứu về quản lý hàng tồn kho có thể được coi là sự khởi đầu của nghiên cứu hoạt động hiện đại, với số lượng lô rẻ được phát triển vào năm 1913.

Trong năm 1937, nghiên cứu hoạt động ban đầu được áp dụng ở Anh, trong đó nghiên cứu được thực hiện nhằm tích hợp công nghệ radar trong các hoạt động tác chiến trên không, do đó khác biệt với nghiên cứu được thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Chiến tranh thế giới thứ hai

Thuật ngữ nghiên cứu hoạt động được đặt ra vào đầu năm 1941 trong Thế chiến thứ hai, khi ban lãnh đạo quân đội Anh triệu tập một nhóm các nhà khoa học để áp dụng phương pháp tiếp cận khoa học vào việc nghiên cứu các hoạt động quân sự.

Mục tiêu chính là phân bổ hiệu quả các nguồn lực khan hiếm cho các hoạt động quân sự khác nhau và các hoạt động trong mỗi hoạt động.

Cũng như ở Anh, radar đã kích thích sự phát triển của Không quân Hoa Kỳ. Vào tháng 10 năm 1942, tất cả các lệnh đều được yêu cầu đưa các nhóm nghiên cứu hoạt động vào biên chế của họ.

Thập kỷ 50 và 60

Nghiên cứu hoạt động đã phát triển trong nhiều lĩnh vực ngoài quân sự, sau khi các nhà khoa học học cách áp dụng các nguyên tắc của nó vào lĩnh vực dân sự. Hiệu quả của nó trong lĩnh vực quân sự đã mở rộng mối quan tâm của nó sang các lĩnh vực công nghiệp và chính phủ khác.

Các quan hệ đối tác được tổ chức, bắt đầu từ năm 1948 với Câu lạc bộ Nghiên cứu Hoạt động của Vương quốc Anh, năm 1954 trở thành Hội Nghiên cứu Hoạt động.

Năm 1952, Hiệp hội Nghiên cứu Hoạt động được thành lập tại Hoa Kỳ. Nhiều xã hội quốc gia khác cũng xuất hiện.

Năm 1957, hội nghị quốc tế đầu tiên về nghiên cứu hoạt động được tổ chức tại Đại học Oxford. Đến năm 1959, Hiệp hội Nghiên cứu Hoạt động Quốc tế được thành lập.

Năm 1967, Stafford Beer mô tả lĩnh vực khoa học quản lý là việc sử dụng kinh doanh của các hoạt động nghiên cứu.

Với sự phát triển của máy tính trong ba thập kỷ tới, nghiên cứu hoạt động hiện có thể giải quyết các vấn đề với hàng trăm nghìn biến và ràng buộc.

Điều tra hoạt động để làm gì?

Các chuyên gia nghiên cứu hoạt động giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực hàng ngày, tiết kiệm tiền và thời gian. Những vấn đề này rất đa dạng và hầu như luôn luôn dường như không liên quan. Tuy nhiên, bản chất của nó luôn giống nhau, là đưa ra các quyết định để đạt được mục tiêu một cách hiệu quả nhất.

Mục tiêu trung tâm của nghiên cứu hoạt động là tối ưu hóa, tức là thực hiện mọi thứ theo cách tốt nhất có thể, tùy thuộc vào hoàn cảnh nhất định.

Khái niệm chung này có nhiều ứng dụng, ví dụ, trong phân tích dữ liệu, phân bổ hàng hóa và tài nguyên, kiểm soát quá trình sản xuất, quản lý rủi ro, kiểm soát lưu lượng, v.v.

-Giải pháp tối ưu

Nghiên cứu hoạt động tập trung vào việc phát triển các mô hình toán học có thể được sử dụng để phân tích và tối ưu hóa các hệ thống phức tạp. Nó đã trở thành một khu vực nghiên cứu học thuật và công nghiệp. Quá trình này được chia thành ba bước.

- Một tập hợp các giải pháp khả thi cho một vấn đề được phát triển.

- Các giải pháp thay thế thu được được phân tích và rút gọn thành một nhóm nhỏ các giải pháp có khả năng khả thi.

- Các giải pháp thay thế được tạo ra trải qua quá trình thực hiện mô phỏng. Nếu có thể, chúng sẽ được thử nghiệm trong các tình huống thực tế.

Theo mô hình tối ưu hóa khi áp dụng nghiên cứu hoạt động, người ra quyết định lựa chọn các biến quan trọng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của các quyết định. Chất lượng này được thể hiện thông qua một hàm mục tiêu nhằm tối đa hóa (lợi nhuận, tốc độ phục vụ, v.v.), hoặc giảm thiểu (chi phí, tổn thất, v.v.).

Ngoài chức năng mục tiêu, một tập hợp các ràng buộc cũng được xem xét, có thể là vật lý, kỹ thuật, kinh tế, môi trường, v.v. Sau đó, bằng cách điều chỉnh một cách có hệ thống các giá trị của tất cả các biến quyết định, một giải pháp tối ưu hoặc khả thi được chọn.

-Công dụng phổ biến

Phân tích đường dẫn quan trọng

Nó là một thuật toán để lập trình một tập hợp các hoạt động trong một dự án. Con đường quan trọng được xác định bằng cách xác định khoảng thời gian dài nhất của các hoạt động phụ thuộc và đo thời gian cần thiết để hoàn thành chúng từ đầu đến cuối.

Vấn đề phân bổ

Đó là một bài toán tối ưu hóa tổ hợp cơ bản. Trong bài toán này có nhiều tác nhân và nhiều nhiệm vụ. Bất kỳ đại lý nào cũng có thể được chỉ định thực hiện bất kỳ nhiệm vụ nào.

Tùy thuộc vào nhiệm vụ được giao cho đại lý, chi phí phát sinh có thể khác nhau. Vì vậy, phải thực hiện đầy đủ các công việc, phân công đúng từng nhiệm vụ và nhiệm vụ cho từng đại lý để giảm thiểu tổng chi phí của việc giao.

Mô hình

Một mô hình giúp ích rất nhiều cho việc nghiên cứu hoạt động, vì các vấn đề được thể hiện thông qua các mô hình cho thấy mối quan hệ của các biến.

Vì nó là một đại diện đơn giản của thế giới thực, chỉ những biến có liên quan đến vấn đề mới được đưa vào. Ví dụ, một mô hình vật thể rơi tự do không mô tả màu sắc hoặc kết cấu của vật thể có liên quan.

Các mô hình thể hiện mối quan hệ giữa các biến được kiểm soát và không được kiểm soát và hiệu suất của hệ thống. Vì vậy, chúng phải có tính giải thích chứ không phải mô tả đơn thuần.

Nhiều đơn giản hóa được sử dụng gây ra một số lỗi trong các dự đoán bắt nguồn từ mô hình, nhưng sai số này khá nhỏ so với mức độ cải tiến hoạt động có thể thu được từ mô hình.

Các loại mô hình

Các mô hình đầu tiên là các đại diện vật lý, chẳng hạn như tàu hoặc máy bay mô hình. Các mô hình vật lý thường khá dễ xây dựng, nhưng chỉ dành cho các đối tượng hoặc hệ thống tương đối đơn giản, nói chung là khó thay đổi.

Bước tiếp theo sau mô hình vật lý là biểu đồ, dễ xây dựng và xử lý hơn, nhưng trừu tượng hơn. Vì khó biểu diễn bằng đồ thị của hơn ba biến, nên các mô hình biểu tượng được sử dụng.

Không có giới hạn về số lượng biến có thể được đưa vào một mô hình tượng trưng. Các mô hình này dễ xây dựng và vận hành hơn các mô hình vật lý.

Bất chấp những ưu điểm rõ ràng của mô hình biểu tượng, có nhiều trường hợp mô hình vật lý vẫn hữu ích, chẳng hạn như khi kiểm tra cấu trúc và cơ chế vật lý. Điều này cũng đúng với các mô hình đồ họa.

Mô hình tượng trưng

Hầu hết các mô hình nghiên cứu hoạt động là mô hình biểu tượng, vì các biểu tượng thể hiện tốt hơn các thuộc tính của hệ thống.

Mô hình biểu tượng có dạng ma trận hoặc phương trình. Các mô hình này cung cấp các giải pháp một cách định lượng (chi phí, trọng lượng, v.v.), tùy thuộc vào vấn đề.

Các mô hình tượng trưng hoàn toàn trừu tượng. Khi các ký hiệu được xác định trong mô hình, ý nghĩa sẽ được trao cho nó.

Các mô hình tượng trưng của các hệ thống có nội dung khác nhau thường thể hiện các cấu trúc tương tự nhau. Do đó, các vấn đề nảy sinh trong hệ thống có thể được phân loại theo ít cấu trúc.

Vì các phương pháp rút ra giải pháp từ các mô hình chỉ phụ thuộc vào cấu trúc của chúng, nên rất ít phương pháp có thể được sử dụng để giải quyết nhiều vấn đề theo quan điểm ngữ cảnh.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của nghiên cứu hoạt động rất phong phú, chẳng hạn như trong các công ty sản xuất, tổ chức dịch vụ, chi nhánh quân đội và chính phủ. Phạm vi các vấn đề mà bạn đã đóng góp giải pháp là rất lớn:

- Lịch trình của các hãng hàng không, xe lửa hoặc xe buýt.

- Phân công nhân viên cho các dự án.

- Phát triển các chiến lược được các công ty áp dụng (lý thuyết trò chơi).

- Quản lý dòng chảy của nước từ các hồ chứa.

Lập kế hoạch dự án

Các quy trình của một dự án phức tạp ảnh hưởng đến tổng thời gian của dự án được xác định.

Quy hoạch sàn

Thiết kế bản thiết kế cho thiết bị trong nhà máy hoặc các thành phần trên chip máy tính, để giảm thời gian sản xuất và do đó giảm chi phí.

Tối ưu hóa mạng

Định cấu hình mạng viễn thông hoặc hệ thống năng lượng để bảo vệ chất lượng dịch vụ trong thời gian gián đoạn.

Vị trí của cơ sở

Để giảm thiểu chi phí vận chuyển, đồng thời cân nhắc các yếu tố như tránh đặt các vật liệu nguy hiểm gần nhà.

định tuyến

Nó được thực hiện trên nhiều loại mạng, bao gồm mạng chuyển mạch kênh, chẳng hạn như mạng điện thoại công cộng và mạng máy tính, chẳng hạn như Internet.

Các hoạt động điều hành dự án

Quản lý luồng các hoạt động vận hành trong một dự án, là kết quả của tính linh hoạt của hệ thống, thông qua các kỹ thuật nghiên cứu hoạt động, để giảm sự biến đổi này và phân bổ không gian bằng cách sử dụng kết hợp phân bổ thời gian, hàng tồn kho và năng lực.

Quản lý chuỗi cung ứng

Đó là quản lý dòng chảy của các thành phần và nguyên liệu thô xuất phát từ nhu cầu không ổn định về thành phẩm.

Vận chuyển

Quản lý hàng hóa của hệ thống giao hàng và vận chuyển. Ví dụ: vận chuyển hàng hóa đa phương thức hoặc vấn đề nhân viên bán hàng đi du lịch.

Toàn cầu hóa

Toàn cầu hóa các quy trình hoạt động để tận dụng lao động, đất đai, vật liệu hoặc các đầu vào sản xuất khác một cách tiết kiệm hơn.

Vấn đề hết hàng

Nó đề cập đến việc cắt một vật liệu trong kho, chẳng hạn như cuộn giấy hoặc tấm kim loại, thành các mảnh có kích thước cụ thể, tìm cách giảm thiểu lãng phí vật liệu.

Ví dụ

Trường hợp trạm xăng

Một phân tích về những chiếc ô tô dừng tại các trạm xăng đô thị nằm ở giao lộ của hai con phố cho thấy hầu hết tất cả đều đến từ bốn trong số 16 tuyến đường khả dĩ tại giao lộ (bốn đường vào, bốn đường ra).

Khi kiểm tra tỷ lệ xe ô tô dừng lại tại dịch vụ cho mỗi tuyến đường, người ta nhận thấy rằng tỷ lệ này có liên quan đến lượng thời gian bị mất khi dừng.

Tuy nhiên, mối quan hệ này không phải là tuyến tính. Có nghĩa là, sự gia tăng của một cái không tỷ lệ thuận với sự gia tăng của cái kia.

Sau đó, người ta phát hiện ra rằng thời gian bị mất được nhận thức vượt quá thời gian bị mất thực tế. Mối quan hệ giữa tỷ lệ ô tô đã dừng và thời gian đã mất được nhận thức là tuyến tính.

Do đó, một mô hình đã được xây dựng liên quan giữa số lượng ô tô dừng lại tại các trạm dịch vụ với lưu lượng giao thông trên mỗi tuyến đường của nút giao, điều này ảnh hưởng đến thời gian cần thiết để có được dịch vụ.

Vấn đề phân bổ

Nó bao gồm phân công công nhân cho các nhiệm vụ, xe tải đến các tuyến đường giao hàng, hoặc các lớp học đến lớp học. Một vấn đề giao thông điển hình liên quan đến việc phân bổ các toa tàu trống ở những nơi cần thiết.

Nó cũng được sử dụng để xác định máy móc nào nên được sử dụng để sản xuất một sản phẩm cụ thể, hoặc bộ sản phẩm nào nên được sản xuất tại một nhà máy trong một thời kỳ cụ thể.

Lập trình tuyến tính

Kỹ thuật này thường được sử dụng cho các vấn đề như trộn dầu và hóa chất trong nhà máy lọc dầu, lựa chọn nhà cung cấp cho các tập đoàn sản xuất lớn, xác định tuyến đường và lịch trình vận chuyển, quản lý và duy trì đội xe tải.

Lý thuyết tìm kiếm Bayes

Thống kê Bayes được áp dụng để tìm kiếm đồ thất lạc. Nó đã được sử dụng nhiều lần để tìm các bình bị mất:

Ông đóng một vai trò quan trọng trong việc khôi phục hồ sơ chuyến bay trong thảm họa chuyến bay 447 của Air France năm 2009.

Nó cũng đã được sử dụng trong nỗ lực tìm kiếm xác máy bay Chuyến bay 370 của Malaysia Airlines.

Kiểm soát hàng tồn kho

Các vấn đề về hàng tồn kho nảy sinh, ví dụ, trong việc xác định số lượng hàng hóa cần mua hoặc sản xuất, bao nhiêu người để thuê hoặc đào tạo, cơ sở sản xuất mới hoặc cửa hàng bán lẻ phải có quy mô như thế nào.

Người giới thiệu

1. Mục tiêu công nghệ (2019). Nghiên cứu hoạt động (HOẶC). Lấy từ: whatis.techtarget.com.
2. Wikipedia, bách khoa toàn thư miễn phí (2019). Hoạt động nghiên cứu. Lấy từ: en.wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Hoạt động nghiên cứu. Lấy từ: mathworld.wolfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Bức tranh lớn của Nghiên cứu Hoạt động. Hướng tới Khoa học Dữ liệu. Lấy từ: directiondatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Nghiên cứu hoạt động: Lịch sử, Phương pháp luận và Ứng dụng. Ý tưởng Quản lý Kinh doanh. Lấy từ: businessmanagementideas.com.
6. Bách khoa toàn thư Britannica (2019). Hoạt động nghiên cứu. Lấy từ: britannica.com.
7. Khoa học của Tốt hơn (2019). Nghiên cứu hoạt động là gì. Lấy từ: scienceofbetter.org.