i investigació operativa | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

investigació operativa

Sinònim complementari recerca operacional
substantiu femeníf
Matemàtica
Sinònim complementari recerca operacional
estadística estad
Branca de les matemàtiques molt lligada a l’estadística i a l’anàlisi dels processos d’optimització, consistent a aplicar tècniques matemàtiques i estadístiques a la solució de problemes governamentals, empresarials, industrials, educatius, etc.

Les tècniques de la investigació operativa són particularment útils en l’equilibrament d’objectius conflictius amb un gran nombre de línies d’acció alternatives, amb conflictes d’interessos i amb un gran nombre de variables complexes i interaccionants. La investigació operativa s’utilitza per a conduir i coordinar les operacions o les activitats dins un sistema organitzat (empresa, administració pública, etc.), i els estudis que en són el resultat intenten proporcionar a l’executiu una base sòlida, científica i quantitativa per a la presa de decisions. Es caracteritza també per l’aplicació del mètode científic mitjançant equips interprofessionals, que intenten resoldre els problemes amb un enfocament global, i que veuen l’organització com un sistema en el qual cal prendre decisions enfront de situacions en què hi ha relacions complexes, incertesa, riscos, conflictes d’interessos i línies d’acció alternatives. Les etapes d’un estudi d’investigació operativa són normalment aquestes: anàlisi del sistema estudiat, construcció d’un model matemàtic que representi aquest sistema, determinació d’una solució a partir del model, validació del model i de la solució obtinguda, control del model i de la solució, i utilització efectiva dels resultats. El sistema objecte de l’estudi es considera com un conjunt d’elements interrelacionats orientats a un fi comú, situat en un context, anomenat entorn, i que pot influir sobre el conjunt o els seus elements. Els diferents elements del sistema no poden ser estudiats aïlladament, i l’estructura de les relacions entre uns i altres té tanta importància com l’estudi aïllat de cadascun. Els elements del sistema es caracteritzen per uns atributs representats formalment per variables matemàtiques; les relacions entre els elements, i entre aquests i l’entorn, donen lloc a equacions que relliguen aquestes variables. El conjunt constitueix un model matemàtic. L’establiment d’aquest model requereix normalment diferents etapes, a mesura que s’obtenen dades sobre el sistema, així com els valors dels seus paràmetres, i a mesura que es formalitzen les relacions entre les variables. Una vegada s’ha obtingut el model, caldrà trobar la solució que faci màxima (optimitzi) una certa funció U, respectant els lligams o les restriccions, i caldrà validar-los, en el sentit de comprovar que el model representa amb prou aproximació el comportament del sistema i que la solució és practicable. No sempre és possible trobar l’esmentada solució òptima per mitjans analítics; en aquests casos cal emprar mètodes de simulació, heurístics o d’exploració dirigida que permeten, simplement, analitzar el comportament del model o bé trobar solucions, dites admissibles, encara que no constitueixin una solució òptima.

La investigació operativa tingué el seu origen en la Segona Guerra Mundial. A causa de l’avançament de la tecnologia i de les noves estructures dels exèrcits on s’havia introduït l’especialització o la divisió del treball, es féu necessari l’ajut de científics i investigadors que aprofitessin millor els nous mitjans. El primer estudi consistí a tractar d’augmentar el temps entre la primera alerta donada pel radar i l’instant en què començava l’atac aeri, i també de disminuir el temps entre la primera alerta i l’instant d’iniciació de la resposta. El primer equip, constituït formalment a la Gran Bretanya, fou dirigit pel físic P.M.S. Blackett, i el formaven dos fisiòlegs, dos físics matemàtics, un astrofísic, un oficial de l’exèrcit de terra i un enginyer topògraf; posteriorment s’hi afegiren un altre fisiòleg, un físic i dos matemàtics. L’èxit dels estudis realitzats féu estendre aquest tipus d’equips a diverses unitats de l’exèrcit. També se’n crearen als EUA, a partir del 1942. Sovint s’esmenta com a exemple la composició dels combois aliats que creuaven l’Atlàntic nord, i la graduació de les càrregues de profunditat antisubmarines llançades per l’aviació, que s’havien graduat a 30 m de profunditat, on tenien el màxim efecte potencial, però obtenien un resultat molt pobre. L’estudi portà a la conclusió que, quan l’avió descobria el submarí, aquest era a la superfície, i fins i tot en el cas que se submergís, quan explotava la càrrega encara romania dins la zona en què podia afectarlo l’explosió. Graduant les càrregues a 7 m, aconseguiren quadruplicar el nombre d’impactes. A l’acabament de la guerra, tant a la Gran Bretanya com als EUA es començaren a utilitzar aquests mètodes en la indústria i l’administració pública.

D’aleshores ençà, la investigació operativa ha estat utilitzada pràcticament en totes les àrees dins les empreses industrials i de serveis, per exemple en l’àrea financera i d’inversió, per a la selecció de carteres, estudis de diversificació i adquisició, planificació a llarg termini; en l’àrea de producció, per a la planificació i la programació de les fabricacions, el control dels estocs, compres, manteniment, problemes de cues, etc. També han estat nombroses les aplicacions dins l’àrea del màrqueting i la distribució: afectació de l’esforç de vendes, publicitat, avaluació de l’efectivitat de les campanyes publicitàries, previsió de la demanda, situació de magatzems. Són nombroses les tècniques matemàtiques que han estat desenvolupades com a conseqüència dels problemes plantejats per la investigació operativa. En són exemples la programació matemàtica (lineal i no lineal), la programació dinàmica, la teoria de grafs, el mètode de Montecarlo, la teoria dels jocs i la teoria de cues.

Col·laboració: 
MMRe
Llegir més...