یک جهان برای یادگیری، تحلیل و ساختن
iePlanet · INDUSTRIAL ENGINEERING
OPERATIONS RESEARCH / 01

تحقیق در عملیات؛ از مسئله تا مدل

چطور یک تصمیم واقعی را به متغیر، هدف و محدودیت تبدیل کنیم؟ از یک مسئله کوچک تولید شروع می‌کنیم و جواب را با روش گرافیکی پیدا می‌کنیم.

LINEAR PROGRAMMINGMax Z = 40x + 30y x + y ≤ 82x + y ≤ 10x, y ≥ 0MODEL → FEASIBLE REGION → OPTIMUM
مفهوم پایه

تحقیق در عملیات چه مسئله‌ای را حل می‌کند؟

تحقیق در عملیات از مدل‌های ریاضی و روش‌های تحلیلی برای کمک به تصمیم‌گیری استفاده می‌کند. در بسیاری از مسائل، باید میان گزینه‌های ممکن، انتخابی پیدا کنیم که یک معیار مشخص را بهتر کند؛ مثلاً سود را بیشتر یا هزینه را کمتر کند.

نقطه شروع، ساختن مدل است: متغیرهای تصمیم آنچه می‌توانیم انتخاب کنیم؛ تابع هدف آنچه می‌خواهیم بهینه کنیم؛ و قیود آنچه انتخاب‌های ما را محدود می‌کند. در برنامه‌ریزی خطی، تابع هدف و قیود خطی‌اند و متغیرها معمولاً پیوسته در نظر گرفته می‌شوند.

در یک نگاه

«جواب مجاز» همه قیود را رعایت می‌کند. «جواب بهینه» بهترین مقدار تابع هدف را در میان جواب‌های مجاز به دست می‌دهد.

مثال مستقل و آموزشی

یک کارگاه، دو محصول و دو محدودیت

فرض کن یک کارگاه، محصول A و محصول B تولید می‌کند. سود هر واحد A برابر ۴۰ و سود هر واحد B برابر ۳۰ واحد فرضی است. مجموع تولید نباید از ۸ واحد بیشتر شود؛ همچنین محصول A دو برابر محصول B از یک منبع مشخص استفاده می‌کند و ظرفیت آن منبع ۱۰ واحد است.

۱

متغیر تصمیم

x: مقدار محصول A، و y: مقدار محصول B

۲

تابع هدف

Max Z = 40x + 30y

۳

محدودیت‌ها

x + y ≤ 8 و 2x + y ≤ 10 با شرط x, y ≥ 0

ناحیه مجاز و رأس‌ها

هر قید یک نیم‌صفحه تعریف می‌کند. اشتراک نیم‌صفحه‌ها در ربع اول، ناحیه مجاز این مثال است. چون ناحیه مجاز بسته و کراندار است، کافی است مقدار تابع هدف را در رأس‌های آن مقایسه کنیم.

نمودار ناحیه مجاز مثال برنامه‌ریزی خطیناحیه مجاز یک چهارضلعی با رأس‌های صفر صفر، پنج صفر، دو شش و صفر هشت است. جواب بهینه در نقطه دو شش با مقدار تابع هدف ۲۶۰ قرار دارد. xy058(2, 6)Z = 260x + y = 8
نمودار شماتیک ناحیه مجاز؛ نقطه طلایی جواب بهینه مثال است. محورهای x و y مقدار تولید دو محصول را نشان می‌دهند.
ارزیابی تابع هدف در رأس‌های مجاز
رأس (x, y)مقدار Zنتیجه
(0, 0)۰مجاز
(5, 0)۲۰۰مجاز
(0, 8)۲۴۰مجاز
(2, 6)۲۶۰بهینه
نتیجه مثال

با تولید ۲ واحد A و ۶ واحد B، مقدار تابع هدف به ۲۶۰ واحد فرضی می‌رسد. هر دو قید در این نقطه با تساوی برقرارند.

این مسئله یک مدل آموزشی پیوسته است، نه توصیه تولید واقعی. مسائل دارای تعداد صحیح اجباری، عدم قطعیت، یا ساختار غیرخطی ممکن است به مدل و روش متفاوتی نیاز داشته باشند.

ادامه مسیر

بعد از این درس، چه می‌آموزیم؟

02حل‌کننده گرافیکی دو متغیره نسخه آزمایشی در دسترس است · ورود به ابزار
03روش سیمپلکس و فرم استاندارد در حال تدوین
04دوگان و تحلیل حساسیت در نقشه راه
شفافیت علمی

منابع برای مطالعه بیشتر

متن و مثال این صفحه برای iePlanet تدوین شده‌اند. برای تعریف مدل و روش‌ها از منابع مرجع زیر استفاده شده است: