2.4. Исследование операций

Потребность в принятии решений "стара как мир". Задачи принятия решений рождаются у колыбели человека, возникают перед ним на протяжении всей жизни; они касаются вопросов образования, быта, работы, передвижения по населенному пункту и т. п. Принимать решения по огромному множеству вопросов необходимо обществу, его организациям, государственным органам.

Так возникают проблемы эффективного управления хозяйством, производственным объединением, предприятием; проблемы рационального управления запасами, проблемы организации движения транспорта, управления перевозками грузов, проблемы массового обслуживания в медицинских учреждениях, парикмахерских, пунктах технической профилактики и т. д. и т. п. Обычно решение этих проблем связано с удовлетворением требований максимального дохода, минимальных производственных затрат, наименьшего времени обслуживания, наибольшего быстродействия и т. д.

Необходимость принимать решение возникает во многих спортивных ситуациях: в организации тренировок и соревнований, в комплектовании спортивных команд, в распределении обязанностей игроков команды, в выборе тактики игры и т. п.

Несомненно также, что каждому приходится принимать решения чуть ли не каждую минуту: какую одежду надеть, как распределить дневной бюджет времени, как организовать питание, какой маршрут избрать при поездке на работу, в театр или в гости.

Очевидно, что решения вынуждены принимать не только люди, но и животные: при поисках пищи, при защите от хищников, при воспитании детенышей и в других ситуациях. Однако вряд ли можно утверждать, что заяц, спасаясь от преследования лисы, занимается... исследованием операций. По-видимому, способность обосновывать принятые решения - один из признаков, выделяющих homo sapiens среди животного мира. Но и про человека можно сказать, что он "занимается исследованием операций", только если он использует математические методы, применяет тот или иной математический аппарат. В жизни решения обычно принимаются или интуитивно (например, при самозащите), или на основании жизненного опыта (например, при выборе одежды, питания), или на базе сопоставления между собой (не всегда исчерпывающего и бесспорного) различных вариантов из некоторого обозримого множества, или иными путями, не требующими математических методов.

В то же время многочисленные ситуации (в частности, перечисленные ранее) столь сложны, а последствия принятых решений могут оказаться столь значительными, что предварительный количественный и качественный анализ становится обязательным. В этих случаях не обойтись без применения научных, в первую очередь математических, методов.

"Семь раз отмерь, один - отрежь" - говорит пословица. Исследование операций как раз и есть своеобразное математическое "примеривание" будущих решений, позволяющих экономить время, силы и материальные средства, избегать серьезных ошибок, на которых уже нельзя "учиться" (слишком дорого бы это обошлось). Чем сложнее, дороже, масштабнее планируемое мероприятие, тем менее допустимы в нем "волевые" решения и тем важнее становятся научные методы, позволяющие заранее оценить последствия каждого решения, заранее отбросить недопустимые варианты и рекомендовать наиболее удачные" [2].

Научная дисциплина "исследование операций" начала формироваться в начале второй мировой войны в связи с необходимостью выдачи рекомендаций по ряду военных проблем (переброска войск к театрам военных действий, использование вооружений, распределение средств военного воздействия по различным объектам и т. п.). В последующем в поле зрения исследования операций попали всевозможные задачи мирного характера: распределение материальных ресурсов, управление запасами, организация труда, всевозможные транспортные задачи и многое другое.

Решение проблемы методами исследования операций состоит из ряда этапов, среди которых отметим следующие (не отделяемые друг от друга не только что "китайской стеной", но даже более "легкими перегородками").

1. Формулировка задачи, ситуации, процесса, описание исследуемого объекта на вербальном (словесном) уровне и их осмысливание.
2. Выбор метода исследования и построение математической модели (одной из возможных) задачи.
3. Изучение, анализ модели, формализация связей (установление математических зависимостей) между параметрами, характеристиками модели.
4. Построение критериев (функций цели), с помощью которых оцениваются возможные решения.
5. Оптимизация построенных критериев на множестве возможных (допустимых) решений, т. е. выбор оптимальных (предпочтительных в определенном смысле) решений.
6. Сопоставление построенной модели и полученных решений с реальным объектом.
7. Уточнение математической модели или построение иной, основанной на другом методе математической формализации.
8. Выдача рекомендаций.
9. Практическая реализация: принятие какого-либо из оптимальных решений; заметим, что этот последний шаг лежит уже за пределами теории исследования операций и реализуется лицом (группой лиц, административным органом и т. п.), ответственным за принятие решения. Все предшествующее этому последнему шагу имеет целью его облегчить и обосновать.