Основні поняття ДО та етапи операційного дослідження

Основні поняття ДО - це операція, оперуюча сторона, активні засоби операції, стратеґії оперуючої сторони, діючі фактори операції, стан операції, (оптимальний) розв’язок, критерій якості (ефективності).

Операція - це сукупність взаємноузгоджених дій, що об’єднані єдиним задумом та спрямовані на досягнення певної мети. Операція є завжди керованою, тобто деякі з значень параметрів (змінних) ми можемо обирати самостійно.

Оперуюча сторона – це окремі особи та ґрупи осіб, об’єднані межами операції, що активно прагнуть до досягнення поставленої мети.

Активні засоби проведення операції – це сукупність ресурсів усіх видів та орґанізаційних можливостей, які використовуються оперуючою стороною для забезпечення успішного перебігу операції та її завершення.

Стратеґії оперуючої сторони – це припустимі способи використан­ня нею активних засобів.

Діючі фактори операції – це визначені та невизначені об’єктивні умови та обставини, які ви­значають її особливості та безпосередньо впливають на її результат.

Стан операції – це сукупність характеристик операції в певний момент часу.

Прийняття рішення – дія, що полягає в виборі значень залежних від нас параметрів.

Оптимальний розв’язок – такий, що відповідає системі переваг оперуючої сторони.

Критерій ефективності – це міра очікуваної або досягнутої відповідності між результатом дій, які виконуються, та метою операції.

Математична модель операції — це формальне співвідношення, яке встановлює зв’язок критерію ефективності з діючими факторами операції та визначає припустимі стратеґії оперуючої сторони.

Процес ДО включає ряд етапів, основними з яких є наступні.

1. Визначення мети дослідження.

2. Ідентифікація та формулювання проблеми.

3. Побудова моделі операції.

4. Синтез обчислювального методу та розв’язання поставленої задачі за допомогою моделі.

5. Перевірка адекватності моделі.

6. Реалізація результатів дослідження.

Цілі дослідження слід формулювати, виходячи з того, що сподівається отримати в результаті його керівник або користувач. Мета роботи не повинна бути сформульована надто вузько, а так само широко, що може привести до безуспішної спроби відразу розв’язати всі проблеми в межах одного дослідження. Потрібно також передбачи­ти, як цілі можуть змінитися в часі.

Ідентифікація проблеми включає формулювання задачі дослідження, виявлення можливих альтернатив стосовно до досліджуваної проблемної ситуації, визначення властивих досліджува­ній системі вимог, умов та обмежень.

На етапі побудови моделі операції розробник або група розробників повинна з врахуванням особливостей постановки задачі обрати або побудувати модель, яка в найбільшій мірі відповідала б досліджуваній системі.

При побудові математичної моделі повинні бути встановлені кіль­кісні співвідношення для обчислення значень критерію ефективності та обмежень в вигляді функцій, що залежать від керованих змінних. Якщо модель відповідає деякому загальному класу математичних моделей ДО, то для отримання розв’язку використовують відомі математичні методи. В інших (складніших) випадках застосовують методи моделювання систем.

Розв’язок при використанні математичних моделей отримують за до­помогою випробуваних оптимізаційних методів. На цьому етапі крім визначення оптимального розв’язку прагнуть отримати інформацію про те, яким чином зміниться оптимальний розв’язок при можливих змінах парамет­рів моделі, тобто аналізують модель на чутливість. Така інформація необхідна і є цінною в тому випадку, коли деякі з характеристик системи не під­даються точній оцінці.

Загальний метод перевірки адекватності (відповідності) моделі операції полягає в співставленні отриманих результатів з характеристиками системи, які вона мала за тих же умов в минулому. Модель можна вважати адекватною, якщо вона здатна забезпечити достатньо надійне передбачення поведінки системи. Частково ця проблема розв’язується шляхом експериментів на системі. При розробці нових систем цей метод непридатний і застосовуються методи моделювання систем.

На етапі реалізації отримані результати необхідно оформити в вигляді детальних інструкцій по експлуатації, тобто необхідна сумісна робота всіх членів операційної групи.