Vận trù học hay nghiên cứu tác nghiệp (operations research or operational research) là gì ?

Vận trù học hay nghiên cứu tác nghiệp
(operations research or operational research) là gì ?
1. Hiểu thế nào về vận trù học?
Theo Từ điển Kinh tế học của Đại học Kinh tế quốc dân, Vận trù học hay
nghiên cứu tác nghiệp (operations research or operational research) là ngành
khoa học nghiên cứu các vấn đề thực tiễn để xác định mức sử dụng tối ưu
nguồn lực hiện có nhằm đạt được các mục tiêu định trước. Có nhiều phương
pháp toán được phát triển để ứng dụng vào những vấn đề cụ thể mà ngành
công nghiệp phải giải quyết, chẳng hạn quy hoạch tuyến tính, phân tích
đường găng, lý thuyết quyết định,. . Tất cả các phương pháp này đều góp
phần tìm ra giải pháp tối ưu trong nhiều khả năng xử lý khác nhau. Vận trù
học được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, marketing, phân phối,
tài chính, quản lý hàng tồn kho,...
Một số công cụ hữu ích dùng trong vận trù học là thống kê, tối ưu hóa, lý
thuyết xác suất, lý thuyết hàng đợi (lý thuyết phục vụ đám đông), lý thuyết trò
chơi, lý thuyết đồ thị, phân tích quyết định, mô hình toán học và mô phỏng.
Bởi vì bản chất của những phương pháp này là tính toán và số hóa, vận trù
học cũng liên hệ chặt chẽ với khoa học máy tính.
Nghiên cứu trong vận trù học và khoa học quản lý có thể phân loại thành ba lĩnh vực chính như sau:
Thứ nhất, Nghiên cứu cơ sở hoặc nền tảng trong ba lĩnh vực của toán
học: Xác suất, tối ưu hóa, và lý thuyết hệ động lực.
Thứ hai, Nghiên cứu mô hình trong việc thiết lập mô hình, phân tích chúng về
mặt toán học, mã hóa chúng lên máy tính, giải chúng bằng các công cụ phần
mềm, đánh giá hiệu quả thu được từ dữ liệu máy tính. Mức này cần chủ yếu
nhờ máy tính và được định hướng chính bởi xác suất và kinh tế lượng.
Thứ ba, Nghiên cứu ứng dụng trong vận trù học, giống như trong các
ngành kỹ thuật và kinh tế, sử dụng các mô hình thu được để áp dụng cho các vấn đề thực tế.
2. Các bước áp dụng vận trù học
Các bước cơ bản khi áp dụng Vận trù học để thiết lập và giải quyết một mô
hình phát sinh từ thực tế có thể được tóm lược như sau
Bước 1: Khảo sát thực tế và phát hiện vấn đề. Tại bước này, cần áp dụng
và hoàn thiện các kĩ năng như biết lắng nghe, điều tra và khảo sát dữ liệu,
biết phân tích các hoạt động thực tế cũng như phân biệt được các yếu tố
quan trọng với các chi tiết thứ yếu;
Bước 2: Phân tích vấn đề và xây dựng mô hình. Trước hết cần xác định rõ
mục tiêu nghiên cứu và định dạng rõ bài toán phát sinh và phương án giải
quyết, từ đó xác định các yếu tố liên quan mà nhà quản lý có thể kiểm soát
được. Nói cách khác, cần xác định mục tiêu và các điều kiện hạn chế, điều
kiện ràng buộc dưới dạng định tính. Sau đó lựa chọn các biểu quyết định và
xây dựng mô hình toán học phù hợp, phản ánh được thực tế khách quan;
Bước 3: Thu thập số liệu đầu vào và xác định phương pháp giải
quyết. Căn cứ mô hình đã xây dựng được cần thu thập các số liệu đầu vào
cần thiết, độ tin cậy của số liệu đầu vào ảnh hưởng rất đáng kể tới kết quả
đầu ra của mô hình. Với mô hình đã xây dựng được cần tìm ra một phương
pháp giải quyết thích hợp dựa trên các phương pháp đã biết hoặc phát triển phương pháp mới;
Bước 4: Xác định quy trình giải/thuật giải và chọn lựa phương án hợp
lý. Có thể giải mô hình bằng cách tính toán thông thường nhằm lựa chọn
trong các phương án khả thi một hoặc một số phương án hợp lý hơn cả. Đối
với các mô hình lớn, gồm nhiều biểu quyết định và nhiều điều kiện ràng buộc
cần lập trình và giải mô hình trên máy tính;
Bước 5: Kiểm thử mô hình và đánh giá phương án tìm được. Trong
trường hợp phương án tìm được kéo theo các kết quả bất thường về mặt tính
toán hoặc không phù hợp với thực tế, cần kiểm tra và chỉnh sửa lại mô hình,
rà soát lại các số liệu đầu vào cũng như các biểu tính toán hay chọn lựa
phương án. Sau đó giải lại mô hình để tìm ra phương án phù hợp hơn.
Bước 6: Triển khai phương án tìm được trên thực tế. Trong toàn bộ quá
trình ra quyết định, chuyên gia vận trù học cần quan hệ chặt chẽ với nhà
quản lý, giải thích rõ ràng về tác dụng của mô hình đã đặt ra. Để phương án
cuối cùng được triển khai trên thực tế, cần có báo cáo chi tiết giúp bộ máy
quản lý hiểu rõ các hiệu quả thiết thực mà phương ăn có thể mang lại. Tuy
nhiên, cũng cần nêu rõ các điều kiện đảm bảo cần thiết cũng như phân tích rõ
các yếu tố lợi nhuận/chi phí/rủi ro của phương án.
3. Vận trù học có vai trò quan trọng như thế nào?
Có thể nói, Vận trù học là một công cụ định lượng nền tảng của Khoa học
quản lý (Management Science – MS), mà trong đó các phương pháp và
kỹ thuật của Toán học cũng như các công cụ tính toán, lưu trữ và xử lí dữ liệu
của Tin học được áp dụng để mô hình hóa, phân tích và tìm ra lời giải cho
các bài toán quyết định, nhằm hỗ trợ bộ máy quản lý đưa ra được quyết định
đúng đắn trong điều kiện nguồn lực và tài nguyên hạn chế. Vì vậy, vận trù
học có một vai trò rất quan trọng trong việc thiết lập các kế hoạch dài hạn,
phát triển các chiến lược chủ đạo cũng như trong việc hỗ trợ các hoạt động
diễn ra hàng ngày trong nhiều lĩnh vực
Vận trù học là một ngành học vừa có tính khoa học vừa có tính nghệ thuật.
Với tư cách là một khoa học, Vận trù học nghiên cứu và thiết lập các mô hình
toán học của các vấn đề phát sinh từ thực tế cũng như các phương pháp
toán học các thuật giải để giải quyết mô hình đặt ra. Tuy nhiên, Vận trụ học
cũng là một nghệ thuật, vì rằng sự thành công của quá trình ra quyết định phụ
thuộc phần lớn vào tính sáng tạo và năng lực của các nhà phân tích quyết
định. Việc thu thập số liệu, thiết lập mô hình và triển khai phương án tìm
được trên thực tế phụ thuộc vào khả năng của chuyên gia hay nhóm chuyển
gia làm Vận trù học trong việc khai thác được thông tin xác thực cũng như
xây dụng được sự giao tiếp tin cậy với bộ máy quản lý.
4. Quá trình phát triển của vận trù học:
Từ đầu thế kỉ XX, vận trù học đã được áp dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực. Tại nước Anh vào năm 1914 - 1915 F. W. Lanchester đã xem xét các
hoạt động quân sự một cách định lượng khi đưa ra phương pháp đánh giá
sức mạnh quân sự thông qua số lượng bộ binh và hỏa lực. Còn tại Mỹ lúc đó,
T. A. Edison nghiên cứu và mô phỏng các hoạt động hợp lý của tàu chiến
trong tấn công và tiêu diệt các tàu ngăm. Vào năm 1917, nhà bác học người
Đan Mach A K Erlang cho công bố các công trình về hoạt động hợp lý trong
hệ dịch vụ điện thoại và bưu điện, có tên gọi tổng quát là hệ thống hàng chờ
(Waiting Line System),... Năm 1958, nhiều mô hình mạng (Network Model)
được phát triển với sự trợ giúp của Công ty tư vấn Booz, Al en và Himilton.
Tại Việt Nam, từ nhiều năm trước đây các hoạt động giảng dạy và nghiên
cứu về Vận trù học đã được tiến hành tại một số cơ sở đào tạo và nghiên cứu
như Đại học Tổng hợp Hà Nội, Viện Toán học, Viện Điều khiển kinh tế. Vận
trù học được đưa vào ứng dụng thành công trong một số lĩnh vực như giao
thông, thủy lợi, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, dịch vụ, quốc phòng,
với các đóng góp của các giáo sư Hoàng Tuy, Trần Vũ Thiểu, Nguyễn Đình
Ngọc, Nguyễn Quý Hỷ. Được thành lập vào năm 2002, Tạp chí Ứng dụng
Toán học đã và đang công bố nhiều bài báo trong lĩnh vực Vận trù học.
Document Outline

• Vận trù học hay nghiên cứu tác nghiệp (operations
  • 1. Hiểu thế nào về vận trù học?
  • 2. Các bước áp dụng vận trù học
  • 3. Vận trù học có vai trò quan trọng như thế nào?
  • 4. Quá trình phát triển của vận trù học: