Operations Research

Operations Research (oftmals abgekürzt mit OR) ist ein Teilgebiet der Betriebswirtschafts- und Managementlehre, das mathematische Modelle und Verfahren zur Abbildung von Entscheidungsproblemen und zur Ableitung von Handlungsempfehlungen benutzt.

Operations Research wird mit wachsendem Erfolg zur Ermittlung optimaler Unternehmensentscheidungen angewandt.

Operations Research besteht aus wissenschaftlichen Methoden und Verfahren mit dem Ziel, dem Unternehmer und anderen Entscheidungsverantwortlichen zur Lösung von Planungs- und Koordinierungsproblemen, die sich als mathematisch berechenbare Auswahlprobleme bei mehreren Alternativen darstellen, quantitative Unterlagen zur Verfügung zu stellen.

Operations Research bezieht Variable eines technisch-sozialen Systems so aufeinander, dass sich ein Funktionsmodell bilden läßt, mit dem (Verhaltens-) Vorhersagen möglich werden.

Deutsche Bezeichnungen für Operations Research sind: Unternehmungsforschung, Entscheidungsforschung, Planungs-, Ablauf-, Verfahrensforschung etc.

Operations Research wird hauptsächlich zur Lösung folgender Probleme angewandt: Lagerhaltungsprobleme, Zuteilungs- und Verteilungsprobleme, Probleme der Wartezeiten und Stauungen, Ersatzprobleme, Konkurrenzprobleme.

Zur Lösung eines Problems durch OR sind folgende Schritte notwendig:

1. verbale Formulierung eines Problems

2. Entwicklung eines dazu passenden mathematischen Modells

3. Ableitung einer Lösung aus dem Modell (mit Hilfe von Algorithmen)

4. Prüfung von Modell und Lösung auf Konsistenz

5. laufende Kontrolle der Lösung während ihrer Anwendung.

Ein derartiger Lösungsweg kann oftmals nur durch Zusammenwirken verschiedener Fachrichtungen erzielt werden: Betriebswirtschaft, Ingenieurwissen, Statistik und Mathematik, ggf. Physik, Soziologie, Psychologie etc...

1. Mathematische Hilfsmittel aus Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie: Wahrscheinlichkeitsgesetze, Verteilungstypen, Zufallsvariable, Additionstheoreme, Monte-Carlo-Methode, Warteschlangentheorie, Markov-Prozesse

2. Mathematische Hilfsmittel aus der Gleichungslehre: lineare und nichtlineare Gleichungen, numerische Berechnung von Funktionswerten, - Simulation als schrittweises Berechnungsverfahren.

3. Mathematische Hilfsmittel aus der Optimierungslehre: Extremwert-Methoden aus der Differentialrechnung, lineare und nichtlineare Optimierung, dynamische Optimierung, Spieltheorie u.a.


Grenzen der Anwendbarkeit des Operations Research:

Für manche Verfahren von Operations Research sind Daten erforderlich, die in der Praxis nicht zu beschaffen sind, z.B. in der Spieltheorie Gewinne und Verluste, die in der Praxis nicht verfügbar sind.

Außerdem müssen die in das Operations Research-Modell eingehenden Faktoren quantifizierbar und meßbar sein. Beschränkungen der mathematischen Modelle setzen voraus, daß zwischen den einzelnen Variablen streng funktionale Beziehungen bestehen.

Im OR-Modell können viele betriebliche Vorgänge nur stark vereinfacht erfaßt werden, so daß die Genauigkeit und Zuverlässigkeit derartiger Ergebnisse stark gemindert wird. Beschränkung durch die vorhandenen Lösungsverfahren (Algorithmen) bestehen, da die bekannten Lösungsverfahren z.B. nicht ausreichen, um bei nichtlinearen Programmen eindeutig optimale Kombinationen zu bestimmen.

Des weiteren gibt es Beschränkungen durch die Wirtschaftlichkeit. Die zum Teil recht erheblichen Kosten zwingen zu der Überlegung, ob die zu erzielenden Ersparnisse den Einsatz von Operations Research rechtfertigen. Der Einsatz von Operations Research stellt erhebliche Anforderungen an die Kostenrechnung, da die meisten Optimierungsprobleme nicht ohne Rückgriff auf Kosteninformationen zu lösen sind.

Kostendaten des Operations Research sind aus der Kostenrechnung zu entnehmen. Da die Optimierungsansätze meist mit Grenzwerten arbeiten, kommt die Entwicklung der Kostenrechnung zum Rechnen mit - Grenzkosten der verstärkten Anwendung von Operations Research entgegen.

Operations Research wurde in Großbritannien und USA während des Weltkrieges zur Beschaffung und Auswertung von Unterlagen für die Entscheidungen über militärische Maßnahmen und Operationen entwickelt.