作业研究(Operations Research.doc

壹、作業研究的起源貳、作業研究的定義參、作業研究的方法與技巧肆、作業研究的應用重點伍、作業研究的應用效益陸、作業研究的未來展望作業研究(Operations Research, OR)壹、作業研究的起源作業研究作為科學名字是出現於二十世紀30年代末期。當時英、美對付德國的空襲，以雷達作為防空系統的一部分，從技術上是可行的，但實際運用上卻並不好用。為此一些科學家研究如何合理運用雷達開始進行一類新問題的研究。因為它與研究技術問題不同，就稱之為作業研究(Operational Research, OR)。作業研究係起源於第二次世界大戰(1941-1945)的一種科學計量管理技術。最早投入作業研究領域工作的第一個作業研究小組，於1940年由獲得諾貝爾獎的美國物理學家勃拉凱特博士(Dr. P. M. S. Blackett)所組成，包括具有各種不同專長的十一名專家，對於英軍的作戰成果貢獻卓著。1942年美國軍方乃先後成立類似作業研究小組，其工作成果亦非常輝煌，使世人對於作業研究有了深刻的認識與瞭解。第二次世界大戰結束，百廢待興，英美工商企業界於是引用作業研究技術於各行各業的復建工作，並且積極培養作業研究人才，廣泛應用於：計劃、生產、存貨、市場、財務、人力等方面，使有限的資源做最佳的調配，並提高效率、降低成本、與減少風險。1950年代許多先進國家已在大學講授作業研究課程，到了1960年代其發展更臻完善，許多大學專為它設立學系或研究所、Program等並授與學位，如著名的Harvard, Michigan, Stanford, Berkley, Wisconsin, Purdue等名校。許多理、工、商科系並將作業研究列為必修、必選或選修課程。目前，現代化的大型企業大多僱有作業研究人員，從事各項業務之決策分析工作。數學規劃、線性規劃、非線性規劃、整數規劃、目標規劃、動態規劃、隨機規劃等、圖論與網路、等候理論(隨機服務系統理論，大陸稱排隊理論)、存貨模型、對策論、決策理論、維修更新理論、搜索論、可靠性和質量管理等。等候理論的先驅者丹麥工程師愛爾朗(Erlang)1917年在哥本哈根電話公司研究電話通訊系統時，提出等候理論的一些著名公式。存貨模型的經濟訂購量(Economic Order Quantity, EOQ，或稱經濟請購量)公式是在二十紀20年代初期提出的。在商業方面列溫遜在二十紀30年代已用作業研究思想原理分析商業廣告、顧客心理。線性規劃是由丹捷格(G. B. Dantzig)在1947年發表的成果。所解決的問題是美國空軍軍事規劃時提出的，並提出了求解線性規劃問題的簡捷法（Simplex Method）。而早在1939年蘇聯的學者康托洛維奇(JI. B. KAHTOPOBHN)在解決工業生產組織和計劃問題時，已提出了類似線性規劃的模型，並寫出了解乘數法的求解方法。由於當時並未受到上級領導的重視，直到1960年康托洛維奇再次發表了最佳資源利用的經濟計算一書後，才受到國內外的一致重視，為此康托洛維奇得到了諾貝爾獎。值得一提的是丹捷格認為線性規劃模型的提出是受到了列昂節夫的投入產出模型(1932年)的影響。關於線性規劃的理論是受到了馮紐曼(Von Neumann)的幫助。馮紐曼和摩根斯坦(O. Morgenstern)合著的對策論與經濟行為(1944年)是對策論的奠基之作，同時該書已隱約地指出了對策論與線性規劃對偶理論的緊密聯繫。線性規劃提出後很快地受到經濟學家的重視，如在第二次世界大戰中從事運輸模型研究的美國經濟學家庫普曼斯(T. C. Koopmans)，他很快看到了線性規劃在經濟中應用的意義，並呼籲年輕的經濟學家要關注線性規劃。其中阿羅、薩廖爾遜、西蒙、多夫曼和胡爾威次等都獲得了諾貝爾獎的最高榮譽與成就，並在作業研究某些領域中發揮其重要成效。貳、作業研究的定義作業研究(Operations Research, OR)從字面上看，是對眾多的作業從事研究，而一些著名的專家學者則給予不同的解釋與定義，綜合專家學者的意見，可簡述作業研究為：應用科學的方法、技巧與工具，對從事研究的系統求出代表之數學模式或他種模式，以研究該系統中之各項活動及評估所擬議之各種行動途徑，求出作決策時應採取之最有利答案。英國作業研究學會(Operational Research Society)把作業研究(OR)定義如下：作業研究是指應用科學方法，處理工業、商業、政府、國防中因指揮和管理一大群人、機器、原料和資金而產生的複雜問題。這種獨特的方法要發展這些系統的科學模式、衡量機率和風險等因素，用它們來預測和比較各種不同的決策、策略或控制的結果。其目的是協助管理階層以科學方法來決定政策和行動。最早成立作業研究學會的國家是英國(1948年)，接著是美國(1952年)、法國(1956年)、日本和印度(1957年)等。到1986年為止，國際上已有38個國家和地區建立了作業研究學會或類似的組織。在1959年英、美、法三國的作業研究學會發起成立了國際作業研究學聯合會(IFORS)，以後各國的作業研究會紛紛加入。此外，還有一些地區性組織、如歐洲作業研究協會(EURO)成立於1976年，亞太作業研究協會(APORS)成立於1985年。參、作業研究的方法與技巧主要的作業研究的方法與技巧如下所述：決策理論就某種意義來說，所有的作業研究其實多跟決策有關。它涉及決策規則、評估各種可能的決策、決策最佳化、預測決策的結果、協助應付不明確性和風險性，並釐清複雜的情況(決策往往是在這種情況中進行)，讓管理階層可以迅速運用個人的判斷，找出在所處環境中最好的行動方案。四種基本決策法則：1.樂觀(最大值極大化法則)：選擇可能會產生最佳結果的方案。2.悲觀(最小值極大化法則、收入法則或成本最大值極大化法則)：在各種可能出現的最低結果中選取最高值的方案。3.機會成本(遺憾法則)：選擇某一方案而放棄其他方案時，失去了什麼機會?如果我們採用了某一種特別的方案，事後卻發現另一個決策方案才是某一特定環境中最好的選擇，那麼我們會有多大的遺憾?4.期望值：估計某一特殊狀況發生的機率，從而根據估計值來選擇方案。決策理論下所分的決策技巧有：手段目的分析庫克(Steve Cooke)和史雷克(