İçeriğe atla

Yöneylem araştırması

Gelişmiş tasarım yönetimi tasviri

Yöneylem araştırması (Amerikan İngilizcesiː operations research, İngiliz İngilizcesiː operational research), belirli kısıtların olduğu bir durumda, belirli bir amaca yönelik en uygun çözümün bulunması için geliştirilmiş bir yöntem.

Yöneylem araştırması; bir organizasyon içinde operasyonların koordinasyonu ve yürütmesi ile ilgili dünyanın gerçek karmaşık sorunları için fikir üretmede matematiksel modelleme, istatistik ve algoritma gibi bilimsel yöntemleri kullanan disiplinlerarası bir bilimdir. Organizasyonun doğası maddi değildir. Soruna bilimsel olarak en uygun çözümü sağlamak için bu bilimi kullandıktan sonraki hedef organizasyonun performansını iyileştirmek ve optimize etmektir.

Yöneylem araştırmasının İngilizce adındaki "operation" kavramı II. Dünya Savaşı sırasındaki askerî operasyonları anlatmak için kullanılmıştır. 1969 yılına kadar Harekât Araştırması olarak Türkiye'de öncelikle askerî kurumlarda, daha sonra üniversiteler ile kamu kurumlarında kullanılmıştır. Yöneylem Araştırması Derneği'nin (YAD) kurucuları arasında da yer alan Halim Doğrusöz'ün önerisi ile bu disiplinlerarası bilim dalı Yöneylem Araştırması olarak tanınır hale gelmiştir.

Kavramsal açıdan Yöneylem Araştırması ile Yönetim Bilimi (Management Science) modern bilim açısından aynı anlamdadır. Yönetim Bilimi (ya da Yöneylem Araştırması), işletmecilik alanındaki örgütsel çalışmaları ele alan Yönetim Bilimleri ile birbirlerinden kuramsal olarak ayrılan dallar olarak ele alınmaktadır.

Yöneylem araştırması endüstri mühendisliği ile yakından ilişkilidir. Endüstri mühendisliği mühendis bakış açısıyla yöneylem araştırması tekniklerini başlıca araç olarak düşünürler.

Yöneylem araştırmacıları tarafından kullanılan öncelikli araçlar istatistik, optimizasyon, rassallık, kuyruk kuramı, oyun kuramı, çizge kuramı, karar analizi ve simülasyondur. Bu alanların sayısal niteliğinden dolayı yöneylem araştırması bilgisayar bilimleri ile de ilgilidir. Dolayısıyla yöneylem araştırmacıları özel olarak yazılmış ya da hazır yazılımları kullanırlar.

Yöneylem araştırması, spesifik elemanlara yönelmektense sistem genelini ele alarak bütünüyle geliştirme yeteneğiyle diğerlerinden ayrılır. Yeni bir problemle karşılaşan yöneylem araştırmacısının hangi tekniklerin sistemin doğasına, geliştirme hedeflerine, zaman ve hesap gücü kısıtlarına en yatkın olduğuna karar vermesi beklenir. Bu ve diğer nedenlerden ötürü insan etkeni yöneylem araştırması için yaşamsaldır. Öteki herhangi araçlar gibi yöneylem araştırması teknikleri problemleri kendi başlarına çözemezler.

Yöneylem araştırmasının kapsamı

Yöneylem araştırmasının kullanıldığı birkaç uygulama örneği:

  • Verimli bir madde akışı için fabrikanın yerleşim planını tasarlarken
  • Belirli bağlantılar çok meşgul ya da hasarlı ise QoS ya da QuE'yi garanti ederek telekomünikasyon ağını kurarken
  • Yol trafiği yönetiminde
  • Araç sayısını mümkün olduğunca indirebilmek için toplu taşıma araçlarının güzergahını belirlerken
  • Bilgisayar çipinin üretim zamanını ve maliyetini azaltmak için tasarımını değiştirirken
  • Tedarik zincirinde bitmiş ürünler için belirsiz talep söz konusu olduğunda hammadde ve ürün akışını yönetirken
  • Müşteriyle verimli bir iletişim ve geri bildirim için
  • İnsanla yönetilen süreçlerin robotlaştırılması ve otomasyonunda
  • Ucuz madde, işgücü, yer ve diğer üretkenlik girdilerinde avantaj sağlamak için operasyon süreçlerini küreselleştirirken
  • Nakliyat ve taşıma yönetiminde
  • Çizelgelemede:
    • Personel görevlendirirken
    • İmalat adımlarında
    • Proje yönetiminde
    • Ağ veri trafiğinde: bunlar kuyruk modeli olarak da bilinir.
    • Spor olayları ve bunların televizyon sunumlarında
  • Petrol rafinerilerinde hammaddeleri karıştırırken

Yöneylem araştırması devletler tarafından da geniş ölçüde kullanılmaktadır.

Tarihçe

Yöneylem araştırmasının modern alanı II. Dünya Savaşı sırasında ortaya çıktı. İngiltere’de (Patrick Blackett, Cecil Gordon, C. H. Waddington, Owen Wansbrough-Jones ve Frank Yates de aralarındaydı) ve ABD'deki (George Dantzig) bilimciler lojistik ve talim çizelgelerinde daha iyi kararlar verebilmek için yollar aramaya başladılar. Savaştan sonra endüstrideki benzer problemlere uygulanmaya başladı.

İkinci Dünya Savaşı

Blackett’in ekibi savaş çabasını amaçlayan bir dizi can alıcı analiz yaptı. Britanya sevkiyat kayıplarını azaltmak için konvoy sistemini tanıttı. Ancak savaş gemilerini kullanma ilkesine karşın ticari gemilere eşlik etmeleri genel olarak kabul edilse de, konvoyların küçük ya da büyük olmasının daha iyi mi kötü mü olduğu açık değildi. Konvoylar en yavaş üyenin hızına göre yol alıyordu bu yüzden küçük konvoylar daha hızlı yol alabilirdi. Ayrıca küçük konvoyların Alman U-Bot’ları tarafından saptanmasının daha zor olacağı tartışılıyordu. Öte yandan büyük konvoylar saldıranlara karşı daha çok savaş gemisini intikal edebilecekti. Blackett’in ekibi açıkça şunu gösterdi:

  • Geniş konvoylar daha etkilidir
  • Bir U-Bot tarafından saptanma olasılığı istatistiksel olarak konvoyun büyüklüğüne bağlı değildir
  • Yavaş konvoylar daha büyük bir risk altındadırlar (hepsi düşünüldüğünde geniş konvoylar yeğlendi)

Bir diğer çalışmada Blackett'in ekibi Kraliyet Hava Kuvvetleri Bombardıman Komutanlığı tarafından gerçekleştirilen bir araştırmanın raporunu incelediler. Araştırma için Bombardıman Komutanlığı Almanya’dan belli bir dönem sonra bombardıman baskınından dönen tüm bombardıman uçaklarını inceledi. Alman hava savunması tarafından uğratılan tüm hasar not edildi ve en hasarlı bölgelere zırh eklenmesi önerisi getirildi. Onların -hava aracı kaybının en düşük personel kaybıyla sonuçlanmasını sağlayabilecek- mürettebatın bir kısmını kaldırma önerisi komutanlıkça reddedildi.

Araştırmaya göre bunun yerine Blackett’in ekibi hasardan tümüyle kurtulmuş bölgelerin zırhla kaplanması gibi şaşırtıcı ve kontra sezgisel bir öneri yaptı. Araştırmanın sırf Almanya’dan başarıyla geri dönebilen hava araçlarını içerdiği için önyargılı olduğuna karar verdiler. Eğer alınan isabet aracın kaybına yol açıyorsa hasarsız bölgeler yaşamsal alanlar olmalıydı.

Almanlar hava savunmasını Kammhuber Hattı’nda birleştirdiğinde Kraliyet Hava Kuvvetleri bombardıman uçaklarının kara kontrol tertibatının hedefindeki bireysel hücrelerine uçan gece savaşçılarını basabilecekleri bir bombardıman uçağı akımına doğru uçtukları fark edildi. Geriye Kraliyet Hava Kuvvetleri'nin kaybını en aza indirgeme amacıyla bombardıman uçaklarının ne kadar yakın uçmaları gerektiğini ölçmek için çarpışmalardan kaynaklanan istatistiksel kaybı gece savaşçılarının istatistiksel kaybına karşı hesaplamak kalmıştı.

Matematiksel modeller

Yöneylem problemlerinde öncelikle bir amaç fonksiyonu vardır. Bu problemlerde amaç fonksiyonunun azami veya asgari değerini bulmaya çalışırız. Bu değere uygun (optimum) çözüm denir. Her yöneylem probleminde ayrıca çözüm kümesini belirleyen kısıtlar bulunur. Uygun çözüm hem amaç fonksiyonunu, hem de kısıtları mutlaka sağlamalıdır.

Yöneylem araştırmaları ilk defa II. Dünya Savaşı'nda İngilizler tarafından cephane nakliyatının en verimli şekilde nasıl ulaştırılacağını hesaplamak için uygulanmıştır. Günümüzde ise genellikle şirketler tarafından üretim ve satış miktarlarının belirlenmesinde kullanılmaktadır.

Tipik bir Yöneylem Araştırması modeli, genel şekil olarak aşağıdaki gibi düzenlenir.

  1. Maksimum veya Minimum Amaç Fonksiyonu (maks A = lw)
  2. Kısıtlar (l + w = L/2)

Bu tür bir modelde pek çok alternatif çözüm bulunacaktır ama bu çözümlerden sadece biri veya birkaçı optimum çözümü sağlar. Bir matematiksel modelde nihai sonuç, değişkenler, kısıtlar ve amaç fonksiyonu bulunur. Matematiksel modeller grafik yardımı veya simpleks algoritması ile çözülebilirler.

Gelişen teknikler ve artan bilinçle birlikte yöneylem araştırması artık yalnızca operasyonlarla sınırlı değildir ve bilgisayar verisi toplamak analizcilerin yükünü hafifletti. Fakat yöneylem araştırması analizcisi hala bir sistemin nasıl işlediğini bilmeli ve hep bir öncekinden daha sofistike araştırmalar yapmayı öğrenmelidir.

Topluluklar

Makaleler

  • INFORMS Journals
  • European Journal of Operational Research (EJOR)
  • Journal of The Operational Research Society (JORS)
  • INFOR Journal
  • Opsearch
  • TOP 31 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  • Arastirmax Bilimsel Yayın İndeksi Yöneylem Makaleleri([1])

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Biyomühendislik</span> Yararlı ürünler yaratmak için biyoloji ve mühendisliğin uygulanması

Biyomühendislik veya biyoloji mühendisliği, kullanılabilir, somut ve ekonomik olarak uygulanabilir ürünler yaratmak için biyoloji ilkelerinin ve mühendislik araçlarının kullanımıdır. Biyolojik yapıların mühendislik bakış açısıyla birleştirilip sağlık, çevre, gıda ve tarım gibi birçok alanda yaşanan problemlere çözüm arar. Biyomühendislik, kütle ve ısı aktarımı, kimyasal kinetik, biyokatalizörler, biyomekanik, biyoenformatik, ayırma ve saflaştırma süreçleri, biyoreaktör tasarımı, yüzey bilimi, akışkanlar mekaniği, termodinamik ve polimer bilimi gibi bir dizi kuramsal ve uygulamalı bilim dalının bilgisini ve uzmanlığını kullanır. Tıbbi cihazlar, teşhis aletleri, biyouyumlu malzemeler ve kataliz tasarımında, yenilenebilir enerji, ekoloji mühendisliği, ziraat mühendisliği, proses mühendisliğinde ve toplumların yaşam standartlarını iyileştiren diğer alanlarda biyomühendislik uygulamaları kullanılmaktadır.

Seyyar satıcı problemi yöneylem araştırması ve teorik bilgisayar bilimi alanlarında incelenen bir "kombinatorik optimizasyon" problemidir.

<span class="mw-page-title-main">Tokyo Bombardımanı</span>

Tokyo Bombardımanı, 10 Mart 1945'te, ABD'nin Tokyo'yu Napalm bombalarıyla yüklü 275 tane B-29 uçağıyla bombalaması. Bu, tarihteki en çok insanın öldüğü hava saldırısıdır. Kayıplar 185.000'e kadar çıkmaktadır. Tokyo'nun %7'sine tekabül eden 41 kilometrekaresi yok oldu.

<span class="mw-page-title-main">İnsansız hava aracı</span> içinde pilotu olmayan ve uzaktan kontrol edilebilen bir tür hava aracı

İnsansız hava aracı (İHA) veya dron, fiziksel olarak içinde insan bulunmayan bir tür uçan araçtır. Bazen helikopter anlamındaki dikuçar sözcüğünün insansız hava aracı anlamında kullanıldığı da görülmektedir. İHA'ların en önemli ve olmazsa olmaz bileşeni, yer tabanlı bir kontrolör ile uçak arasında bir iletişim sistemdir.

Matematikte matematiksel programlama, eniyileme ya da optimizasyon terimi; bir gerçel fonksiyonu minimize ya da maksimize etmek amacı ile gerçek ya da tam sayı değerlerini tanımlı bir aralıkta seçip fonksiyona yerleştirerek sistematik olarak bir problemi incelemek ya da çözmek işlemlerini ifade eder. Örneğin bu problem şöyle olabilir:

<span class="mw-page-title-main">Wirbelwind</span>

Flakpanzer IV "Wirbelwind" Nazi Almanyası ordusu Wehrmacht tarafından II. Dünya Savaşı sırasında kullanılan ve Panzer IV şasesi ile üretilmiş bir tür uçaksavar silahıydı. 1944 yılında üretimine başlandı. Möbelwagen modelindeki uçaksavar silahından daha başarılı oldu.

<span class="mw-page-title-main">Seyir füzesi</span> Jet motorundan faydalanan güdümlü, antigemi füze sistemidir

Seyir füzesi kaldırıcı kuvvet olarak kanatçıklarının yardımıyla havanın dinamik yapısından, sürüklenmeyi dengelemek için de çekiş kuvvetlerinden bunun içinde jet motorundan faydalanan güdümlü bir füze sistemidir. Kruz füzesi genel olarak içerisinde klasik patlayıcı veya nükleer bomba bulunan savaş başlıklarını yüzlerce kilometre taşımak üzere tasarlanmıştır. Gelişmiş kruz füzeleri süpersonik veya yüksek sesaltı hızla ilerleyen, kendi kendine sevk edebilen, radara yakalanmamak için çok alçak irtifadan uçabilen araçlardır. Genel olarak bu araçlar savaş başlığı taşımaları ayrıca keşif veya gözetleme değil saldırı amacı taşıdıklarından insansız hava aracı sınıfına girmezler.

Matematik biliminde, özellikle yöneylem araştırması uygulamalı dalında, doğrusal programlama problemleri bir doğrusal amaç fonksiyonunun doğrusal eşitlik ve/veya eşitsizlik kısıtlamalarını sağlayacak şekilde optimizasyon yapılmasıdır. Bir optimizasyon modeli eğer sürekli değişkenlere ve tek bir doğrusal amaç fonksiyonuna sahipse ve tüm kısıtlamaları doğrusal eşitlik veya eşitsizliklerden oluşuyorsa, doğrusal (lineer) program olarak adlandırılır. Başka bir deyişle, modelin tek-amaçlı fonksiyonu ve tüm kısıtlamaları, süreklilik gösteren karar değişkenlerinin ağırlıklı toplamlarından oluşmalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Russell L. Ackoff</span>

Russell Lincoln Ackoff, Amerikalı bilim insanı. Yöneylem araştırmasının babası olarak tarif edilir. Sistem düşüncesi ve pratiği üzerine yaptığı çalışmalarla tanınır.

<span class="mw-page-title-main">Rotterdam Bombardımanı</span>

Rotterdam Bombardımanı, II. Dünya Savaşı'nda, Hollanda'nın Alman güçleri tarafından işgali sırasında Alman Hava Kuvvetleri (Lufwaffe) tarafından 14 Mayıs 1940 tarihinde, Rotterdam'a düzenlenen hava saldırısını ifade etmektedir. Hava saldırısı asıl olarak Hollanda güçlerinin direncini kırmak, Maas Nehri 'nin kontrol altında tutulması ve kuzeyinin ele geçirilmesi sayesinde Manş denizine ulaşmanın kolaylaşması için düzenlenmiştir.

Ayrık seçim veya kesikli seçim, ekonomide, işgücü piyasasına girme veya girmeme veya ulaşım yöntemleri arasında seçim gibi, iki veya daha fazla ayrık alternatifler arasındaki seçimleri içeren problemler. Tüketilen her ürünün sürekli bir değişen olduğu varsayılan standart tüketim modellerinden farklı olarak, ayrık seçimlerde alternatiflerin sürekliliği yoktur. Sürekli durumlarda, optimum değerler matematiksel yöntemler kullanılarak hesaplanabilir ve talep miktarı regresyon analizi ile modellenebilir. Diğer taraftan potansiyel sonuçları birbirinden bağımsız olan durumlar için ayrık seçim analizleri kullanılır. Regresyon analizi "ne kadar" sorusuna cevap verirken, ayrık seçim analizleri "hangisi" sorusuna cevap verir. Bununla beraber, ayrık seçim analizleri bazı durumlarda "ne kadar" sorusuna cevap ararken de kullanılabilir; örneğin bir ev sahibinin sahip olmayı seçtiği araba sayısı ve telekomünikasyon servislerini kaç dakika kullanacağı gibi durumları incelerken ayrık seçim modelleri kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Evrimsel algoritma</span>

Evrimsel algoritma (EA), yapay zeka oluşturmada evrimsel bilgisayımın bir alt kümesi olup meta bulucu optimizasyon algoritması tabanında jenere edilmiş popülasyondur. Evrimsel algoritma, biyolojik evrimden esinlenerek üreme, mutasyon, rekombinasyon ve doğal seçilime benzer mekanizmalar kullanır. Optimizasyon problemlerinin aday çözümleri bir popülasyondaki bireyleri temsil eder ve seçilim değeri fonksiyonları çözümlerin içinde "yaşadığı" çevreyi belirler. Popülasyonun evrimi yukarıdaki operatörlerin tekrarlanan uygulaması sonrasında gerçekleşir. Yapay evrim (YE), başlı başına farklı evrimsel algoritmalar içeren bir süreci anlatmaktadır; EA'ların her biri, YE'e katılım yapan ayrı bir bileşendir.

<span class="mw-page-title-main">Hava kuvvetleri</span> Bir ordunun, hava savaşından ve hava savunmasından sorumlu silahlı hizmet dalı

Hava kuvvetleri ya da bazı ülkelerde anıldığı ismiyle hava ordusu, en geniş anlamda, ana olarak hava savaşı yürütmek üzere kurulmuş ve ülkenin havadan savunulmasını sağlamak için uçak, helikopter gibi hava araçlardan ve bunlarla ilgili yer hizmetlerinden, kuruluşlarından oluşturulan teşkilattır. Daha spesifik olarak, hava kuvvetleri bir ordunun; kara kuvvetleri, donanması ve diğer askeri kuvvetlerinden farklı olarak hava savaşından sorumlu silahlı hizmet dalıdır. Tipik olarak, hava kuvvetleri, ülkenin hava sahasının kontrolünü sağlamak, kontrol stratejik ve taktik bombardıman görevleri yürütmek ve kara ve deniz kuvvetlerine destek sağlamaktan sorumludur.

Ahmet Şefik Çakmak, Amerika Birleşik Devletleri-Princeton Üniversitesi Ordinaryüs Profesörü, Türk bilim insanı, Eski Genelkurmay Başkanı Mareşal Fevzi Çakmak'ın kızı Nigar'dan olan torunu.

<span class="mw-page-title-main">Bilimsel hesaplama</span>

Bilimsel hesaplama karmaşık problemleri anlamak ve çözmek için gelişmiş bilgi işlem yeteneklerini kullanan çok disiplinli bir alandır. Hesaplamalı bilim üç farklı unsuru birleştirmektedir:

Tarım bilimi, tarımın uygulanmasında ve anlaşılmasında kullanılan doğal, ekonomik ve sosyal bilimlerin bir bölümünü kapsayan, geniş bir biyoloji alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Egon Balas</span> Rumen akademisyen ve matematikçi (1922-2019)

Egon Balas, Rumen akademisyen ve matematikçidir. Carnegie Mellon Üniversitesi'nde bir uygulamalı matematikçi ve endüstriyel yönetim ve uygulamalı matematik profesörüydü. Carnegie Mellon'un Tepper İşletme Okulu'nda Thomas Lord Yöneylem Araştırması Profesörüydü ve tam sayı ve ayrık programlama geliştirme konusunda temel çalışmalar yaptı.

<span class="mw-page-title-main">Atmosfer bilimi</span> atmosferin incelenmesi ile ilgilenen bilim türü

Atmosfer bilimi, Dünya atmosferi ve içinde gerçekleşen fiziksel süreçlerinin incelenmesidir. Meteorolojinin kapsamında atmosferik kimya ve atmosfer fiziği bulunmasıyla beraber, ana odağı hava tahminidir. İklim bilimi, hem doğal hem de antropojenik iklim değişkenliği nedeniyle ortalama iklimleri ve bunların zaman içerisindeki değişimlerini tanımlayan atmosferik değişikliklerin incelenmesidir. Aeronomi, ayrışma ve iyonlaşmanın önem arz ettiği atmosfer üst katmanlarının incelenmesidir. Atmosfer bilimi, gezegen bilimi alanına, güneş sistemindeki gezegenlerin ve doğal uyduların atmosferlerinin incelenmesine kadar genişletilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Sosyal araştırma</span>

Sosyal araştırma, sosyal bilimciler tarafından sistematik bir plan izlenerek yürütülen araştırmalardır. Sosyal araştırma metodolojileri nicel ve nitel olarak sınıflandırılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Ehud Kalai</span>

Ehud Kalai, oyun teorisi alanına ve bu alanın ekonomi, sosyal seçim, bilgisayar bilimi ve yöneylem araştırması ile arayüzüne yaptığı katkılarla tanınan önde gelen İsrailli bir Amerikalı oyun teorisyeni ve matematiksel ekonomisttir. Northwestern Üniversitesi'nde 1975-2017 yılları arasında James J. O'Connor Seçkin Karar ve Oyun Bilimleri Profesörü olarak görev yapmıştır ve şu anda Yönetim Ekonomisi ve Karar Bilimleri Emeritus Profesörüdür.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.