Επιχειρησιακή Έρευνα (Operational Research)

Επιχειρησιακή Έρευνα είναι ο κλάδος που ασχολείται με τη λήψη αποφάσεων χρησιμοποιώντας επιστημονική θεμελίωση, με σκοπό την όσο το δυνατόν βέλτιστη χρήση περιορισμένων πόρων και επιδιώκει τη μαθηματική μοντελοποίηση διαφόρων πρακτικών προβλημάτων που εμφανίζονται σε πολλούς τομείς όπως τις τηλεπικοινωνίες, τα δίκτυα υπολογιστών ή τα οδικά δίκτυα για την κατανομή πόρων, τη διαχείριση αποθεμάτων ή το χρονοπρογραμματισμό.

Οι επιχειρήσεις και οι οργανισμοί αντιμετωπίζουν συχνά το πρόβλημα λήψης επιχειρηματικών αποφάσεων για την επίτευξη ενός στόχου κάτω από περιορισμούς ενδογενείς ή εξωγενείς. Στους ενδογενείς περιορισμούς εντάσσονται αυτοί που αφορούν αφενός τους διαθέσιμους πόρους των επιχειρήσεων, όπως το εργατικό δυναμικό, τις πρώτες ύλες και τα κεφάλαια και αφετέρου την πολιτική και τον κανονισμό λειτουργίας τους.

Αντίστοιχα, στους εξωγενείς περιορισμούς περιλαμβάνονται αυτοί που αφορούν τη ζήτηση των προϊόντων ή των υπηρεσιών των επιχειρήσεων, τον ανταγωνισμό και το θεσμικό πλαίσιο λειτουργίας τους.

Οι τεχνικές της Επιχειρησιακής Έρευνας συμβάλλουν στη συστηματική διερεύνηση της συμπεριφοράς των επιχειρήσεων και οργανισμών και στην παροχή σημαντικών πληροφοριών, οι οποίες μαζί με στοιχεία που δεν ενσωματώνονται σε ένα ποσοτικό μοντέλο, βοηθούν τα στελέχη των επιχειρήσεων και των οργανισμών στη λήψη αποφάσεων που βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα και την απόδοση τους.

Στόχος του μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος Επιχειρησιακή Έρευνα είναι η εισαγωγή και η εξοικείωση των φοιτητών στα βασικά εργαλεία μαθηματικού προγραμματισμού και στη μαθηματική προτυποποίηση και επίλυση διαφόρων προβλημάτων κατανομής περιορισμένων πόρων ή μέσων, σε εναλλακτικές και ανταγωνιστικές μεταξύ τους δραστηριότητες κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο σε επιχειρήσεις και κυβερνητικούς οργανισμούς ή για τη λήψη αποφάσεων σε συστήματα διοίκησης.

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει την ικανότητα να:

• μορφοποιεί και μοντελοποιεί προβλήματα απόφασης και περιορισμών σε οικονομικά και λογιστικά ζητήματα.
• επιλύει με γραφικό τρόπο και να προσεγγίζει τη βέλτιστη λύση.
• εφαρμόζει γνωστές μεθόδους (όπως η μέθοδος simplex) και να αναλύει την οικονομική ερμηνεία της μεθόδου.
• αναλύει σχέσεις μεταξύ ατόμων – οργανισμών σε μορφή γράφου – δικτύου.
• γνωρίζει και να εφαρμόζει γνωστούς αλγόριθμους ανάλυσης και βελτιστοποίησης σε δίκτυα.
• εφαρμόζει μεθόδους CPM και PERT για χρονοπρογραμματισμό σε μεγάλα projects.
• περιγράφει και να υπολογίζει μετρικές σε δίκτυα.
• είναι σε θέση να αναλύει και να συμπεραίνει τη μορφή ενός δικτύου και την πιθανή μελλοντική του εξέλιξη.
• διαθέτει πλήρη θεωρητική και πρακτική γνώση των μοντέλων και αλγορίθμων των κυριότερων τεχνικών της Επιχειρησιακής Έρευνας.
• ερμηνεύει και να εφαρμόζει τα αποτελέσματα των λύσεων των προβλημάτων της Επιχειρησιακής Έρευνας.
• επιλύει προβλήματα και μελέτες περίπτωσης με χρήση εξειδικευμένων Πληροφοριακών Συστημάτων.
• κατανοεί τις βασικές έννοιες της Επιχειρησιακής Έρευνας, να μοντελοποιεί και να επιλύει αντίστοιχα πραγματικά προβλήματα σε όλες τις περιοχές της Διοικητικής Επιστήμης.
• λύνει εξειδικευμένα επιχειρησιακά προβλήματα με τη χρήση τεχνικών γραμμικού προγραμματισμού (π.χ. Προβλήματα Μεταφοράς, Ανάμιξης και Ανάθεσης Αρμοδιοτήτων).
• λαμβάνει αποφάσεις σε συνθήκες ρίσκου και αβεβαιότητας με ελαχιστοποίηση του κινδύνου σφάλματος (π.χ. διαχείρισης αποθεμάτων σε συνθήκες αβεβαιότητας).
• λύνει προβλήματα προβλέψεων με προχωρημένες τεχνικές ανάλυσης χρονολογικών σειρών (Box-Jenkins).
• λύνει προβλήματα Ουρών Αναμονής.
• ιεραρχεί τους στόχους μίας επιχείρησης με τη χρήση πολυκριτήριων μεθόδων λήψης αποφάσεων.
• αναγνωρίζει με ευχέρεια αν το προς επίλυση πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπισθεί με τεχνικές επιχειρησιακής έρευνας και να μπορεί να κατασκευάσει το μαθηματικό του μοντέλο.
• επιλύει επιχειρησιακά προβλήματα με κάποιο πακέτο λογισμικού.
• αναλύει τις λύσεις και να απαντάει ερωτήματα που αφορούν στις μεταβολές παραμέτρων του προβλήματος (ανάλυση ευαισθησίας).
• επιλύει προβλήματα γραμμικού και ακέραιου προγραμματισμού.
• εξάγει αποφάσεις κάτω από βεβαιότητα, αβεβαιότητα και κίνδυνο.
• αντιλαμβάνεται τις βασικές κατηγορίες μοντέλων που χρησιμοποιούνται στη λήψη επιχειρηματικών αποφάσεων,τις δυνατότητες και περιορισμούς που προσφέρουν και τις κατηγορίες των αποφάσεων που αντιμετωπίζουν.
• εφαρμόζει τεχνικές και αλγορίθμους της επιχειρησιακής έρευνας για την επίλυση χρηματοοικονομικών και διοικητικών προβλημάτων.
• χρησιμοποιεί την κατάλληλη μεθοδολογία αναλύσεως και προσδιορισμού βέλτιστης λύσεως στην λήψη αποφάσεων.
• γνωρίζει τις προϋποθέσεις που απαιτούνται ώστε ένα πρόβλημα να μπορεί να εκφραστεί ως μοντέλο γραμμικού προγραμματισμού
• κατανοεί τη φύση και την επίδραση της επιχειρησιακής έρευνας στη λειτουργία των επιχειρήσεων.
• εμβαθύνει στην οικονομική σημασία των διαφόρων προβλημάτων της επιχειρησιακής έρευνας
• διατυπώνει και διαμορφώνει μαθηματικά μοντέλα για την επίλυση προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού, ακέραιου προγραμματισμού, μεταφοράς, διαχείρισης αποθεμάτων, δικτυωτής ανάλυσης, δυναμικού προγραμματισμού κτλ
• χρησιμοποιεί εξειδικευμένο λογισμικό και ιδιαίτερα εργαλεία όπως τα φύλλα υπολογισμού στην εφαρμογή των μοντέλων επιχειρησιακής έρευνας σε πραγματικό επιχειρησιακό περιβάλλον.
• κατανοεί βασικές έννοιες της επιστήμης της διοίκησης και της σημασίας της χρήσης ποσοτικών μεθόδων και προτύπων για τη λήψη επιχειρηματικών αποφάσεων
• αναγνωρίζει την προστιθέμενη αξία που προσδίδει στη διαδικασία λήψης αποφάσεων η εφαρμογή μεθοδολογιών επιχειρησιακή έρευνας μέσω της διαδικασίας ανάλυσης ευαισθησίας.

Συνοπτική περιγραφή των περιεχομένων του μαθήματος

Το μάθημα Επιχειρησιακή Έρευνα ασχολείται με τα εξής αντικείμενα:

• Γραμμικός Προγραμματισμός (Διατύπωση προβλημάτων, διαμόρφωση μαθηματικών μοντέλων, υποθέσεις γραμμικού προγραμματισμού, γραφική επίλυση προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού, προβλήματα δυϊκότητας, ανάλυση ευαισθησίας).
• Ειδικά προβλήματα γραμμικού προγραμματισμού, το πρόβλημα της μεταφοράς, το πρόβλημα της αντιστοίχησης.
• Ακέραιος προγραμματισμός (Μέθοδοι Branch and Bound).
• Παραμετρικός προγραμματισμός.
• Δυναμικός προγραμματισμός.
• Μη-Γραμμικός προγραμματισμός.
• Πολύστοχος προγραμματισμός.
• Πρόβλημα ελαχίστου δρόμου, πρόβλημα μέγιστης ροής, πρόβλημα ελαχίστου κόστους ροής, μέθοδος κρίσιμου δρόμου.
• Θεωρία παιγνίων.
• Χρονικός προγραμματισμός έργων.
• Τεχνικές Επιχειρησιακής Έρευνας και μορφοποίησης προβλημάτων μαθηματικού προγραμματισμού.
• Ανάλυση δικτύου με τις τεχνικές PERT και CPM.
• Διαγράμματα GANTT.
• Ειδικές Περιπτώσεις Μαθηματικού Προγραμματισμού.
• Πολυκριτήρια Ανάλυση Αποφάσεων.
• Δικτυωτή Ανάλυση: Ορολογία δικτύων, πρόβλημα συντομότερης διαδρομής, πρόβλημα πλανόδιου πωλητή, πρόβλημα μέγιστης ροής δικτύου.
• Θεωρία Χρονολογικών Σειρών.
• Ανάλυση Αλυσίδων MARKOV.
• Νευρωνικά Δίκτυα, προβλέψεις και εύρεση σφαλμάτων.
• Μοντέλα Ουρών Αναμονής: Εισαγωγή, συμβολισμός κατά Kendall, στοιχεία ουρών αναμονής: κατανομή αφίξεων, κατανομή εξυπηρέτησης, πειθαρχία ουράς, αριθμός εξυπηρετητών.
• Διακεκριμένες και στοχαστικές μέθοδοι στην Επιχειρησιακή Έρευνα.