بسم الله الرحمن الرحيم
1 - 1 مقدمة (lntroduction )
من الصعب علينا أن نحدد البداية الفعلية لما يسمى في أيامنا هذه بحوث عمليات ) Operations Ressearch (
اختصار O. R. I فقد أنجز كثير من الرواد الأوئل فيبعض العلوم بحوثا وقاموا بأعمال يمكن ادراجها تحت مايسمى اليوم بحوث العمليات . نذكر من هؤلاء القائد المسلم خالد بن الوليد الذي قرر اختراف صحراء بلاد الشام لمفاجئة الروم في أقصر وقت ممكن بلدلا من سلوكه الطريق المعتاد حيث كان ينتظره الروم ويتوقعون قدومة منه . وفي عام 1917 قام المهندس الدنماركي ايرلنج Erlang بنشر أبحاث هامهة تتعلق بتيسير استخدامات الهاتف لسكان مدينة كوبنهاجن Copenhagen . وقد اعتبر عمله الأساس الرياضي لما يسمى نظرية صفوف الانتظار في هذه الأيام . وفي عام 1914 نشر العالم البريطاني لانكستر Lanchaster بحثا بين فيه العلاقة بين التفوق في مقدرة الانسان وفعالية السلاح الذي يمتلكه وفي الولايات المتحدة الأمريكية قام العالم المعروف توماس أديسون T. Edison بايجاد الطرق الاكثر فعالية لمناوراة السفن خلال الحرب العالمية الأولى والتي من شأنها ان تقلل من الخسائر لدى مواجهة الغواصات المعادية . ومع تطور المنشآت الصغيرة التي كانت قائمة في مطلع هذا القرن ومع تطور وزيادة التنظيمات المختلفة الصناعية والزراعية والتجارية والادارية والاجتماعية والحيوية الأخرى فقد بدأت المحاولات لاستخدام الطرق والاساليب العلمية والتحليل الكمي في مختلف هذه التنظيمات . ومع ذلك فان الفعاليات الاولى لبحوث العمليات تعزى الى بعض الخدمات العسكرية في الحرب العالمية الثانية . فقد كانت الحاجة ملحة آنذاك لتوزيع المواد القليلة والنادرة من عتاد وسلاح وذخيرة ومؤن على مختلف الأنشطة Activities العسكرية بطريقة تعطى أفضل النتائج الممكنة . وقد أظهرت الدراسات في ذلك الوقت أن التخطيط الجيد لاستخدام الأسلحة يعطي نتائجا أفضل من النتائج التي يعطيها التحسين والتطوير في هذه الأسلحة . وأن التوزيع المناسب للموارد والمهمات والتي تتصف بأنها محدودة يعطي في كثير من الأحيان نتائج لاتقل أهمية عن النتائج التي تعطيها الزيادة في هذه الموارد والمهمات .
وقد كان من نتائج الدراسات ولأبحاث التي قامت بها الفرق العلمية على العمليات العسكرية في الحرب العالمية الثانية ان كسبت بريطانيا الكثير من المعارك في تلك الحرب مثل كسبها لاحدى معارك الطيران الفاصلة واحدى المعارك في الباسفيكي وثالثة في شمال المحيط الأطلسي . كما ساهمت جهود هذه الفرق آنذاك في تحقيق الاستغلال الأمثل للرادارات العسكرية في رصد الطائرات والاستخدام الأمثل لقاذفات القنابل لايقاع الخسائر في العدو . وقد شجعت النتائج التي أحرزتها فرق بحوث العمليات البريطانية الادارة العسكرية الأمريكية على تكوين فرق مماثلة للاستفادة منها في معالجة مشاكل الطيران والبحرية وايجاد خطط مثلى لنقل الذخائر والمؤن والمعدات لقواتها المنشرة في آرجاء متعددة من العالم . ونجحت حهود هذه الفرق كذلك في ايجاد خطط مثلى لزرع الألغام واستخدام الأحهزة والمعدات العسكرية وقد نجحت البحرية الأمريكية نجاحا ملحوظا في الاستفادة من بحوث العمليات العسكرية في عملياتها الحربية وخاصة في تحديد المسارات المثلى للغواصات والقطع البحرية لتجنب ضربها من قبل العدو . وقد قامت كل من السلطات الكندية والفرنسية خلال الحرب العالمية الثانية أيضا بتكوين فرق بحوث عمليات كتلك التي قامت في كل من بريطانيا وامريكا بغرض تطبيق نتائج بحوثها في المجالات العسكرية والمدنية .
نتيجة لنجاح بحوث العمليات في المجالات العسكرية فقد أخذت التنظيمات المختلفة تولى وبالتدريج اه
ا أكبر لهذا الفرع من فروع العلم . فمع التعاظمالسريع للصناعة الذي أعقب الحرب العالمية الثانية ومع المشاكل التي نشأت وازدادت تعقيدا نتيجة لهذا التعاظم السريع ومع ظهور التخصصات المختلفة في مختلف التنظيمات فقد كانت الحاجة ملحة لزيادة عدد المشتغلين بتطبيق بحوث العمليات لحل مختلف المشاكل . وكانت البداية أن قام عدد من الذين اشتغلوا ببحوث العمليات العسكرية في الحرب العالمية الثانية في الدول المشار اليها اعلاه ان قاموا بتقديم استشارات وحلول لكثير من المشاكل الصناعية والأعمال والادارات المختلفة بطرق علمية مناسبة في حينها وتبع ذلك قيام الكثير من الجامعات والمعاهد العلمية ومراكز الابحاث في الدول المتقدمة .
بتدريس بحوث العمليات فيها . بل وتشكلت في هذه الدول جمعيات ومجلات علمية لبحوث العمليات وعقدت الكثير من الندوات لتعنى بهذا الحقل من حقول المعرفة . وكان لذلك الاثر الكبير في تطوير واستحداث الكثير من الاساليب والوسائل والطرق العلمية في بحوث العمليات والتي لم تكن معروفة من قبل مما ساهم في تحقيق المزيد من التطور والتقدم في هذا الفرع من فروع العلم .
وفي أيامنا هذه انتشر تدريس بحوث العمليات في معظم جامعات العالم فقلما تجد جامعة في هذه الايام الا وتعنى بتدريس مقررات في بحوث العمليات بل وان بعضها يمنح درجات متخصصة في بحوث العمليات بدءا من البكالوريس والماجستير وانتهاء بالدكتوراه .
والخلاصة فان بحوث العمليات تدخل اليوم في ايجاد الحلول الفعالة لكثير من المشاكل في الكثير من التنظيمات نورد منها على سبيل المثال لا الحصر .
شركات : صناعة الطائرات ، صناعة الصواريخ ، صناعة السيارات ، صناعة الأطعمة والأدوية ، صناعة الورق ، صناعة البترول ... وغيرها من الصناعات المهتلفة .
شركات : الاتصالات السلكية واللاسلكية ، النقل ( الخطوط الجوية والبحرية والبرية ) الكمبيوتر . الشركات والمؤسسات المالية . المؤسسات والوكالات الخاصة والحكوية . المستشفيات . الميدان العسكري .
التخطيط : بشتى أنواعة وغيرها كثير . ولابد لنا هنا من الاشارة الى عاملين هامين أسهما ويسهمان في سرعة تطور بحوث العمليات .
أولهمـــا : ويعزى الى التقدم التكنولوجي الكبير الذي بدأ والآخذ بالتسارع منذ الخمسينات من هذا القرن .
ثانيهما : ويعزى الى ما يسمى بثورة الحاسبات Computers Revolation فمعظم المسائل التي تتناولها بحوث العمليات بالبحث والدراسة والحل تتطلب قدرا هائلا من الحسابات يصعب ( بل يستحيل احيانا ) اجراؤها بالطرق اليدوية العادية وقد كان لظهورالحاسبات الالكترونية والعددية Digital منها خاصة الفضل الكبير في تطوير واثراء بحوث العمليات لما لهذه الحاسبات من المقدرة الكبيرة على اجراء ملايين العمليات الحسابية بسرعة تفوق مليارات المرات سرعة الانسان .
1 - 2 معنى وطبيعة بحوث العمليات Meaning & Nature of O.R
ماهي بحوث العمليات ؟ . ان الاجابة على هذا السؤال بدقة ليس أمرا سهلا نظراً لاتساع المجال الذي ينطبق فيه هذا الفرع من فروع العلم . ولذلك فاننا نجد تعاريف متعددة لبحوث العمليات . وطبقا لأحد هذه التعاريف فان بحوث العمليات توصف على أنها طرق علمية لصنع قرار يتعلق بعمليات التنظيم م . ومن الواضح أن هذا العلم "بحوث العمليات" فانه يتضمن البحث في العمليات ولكن أي عمليات وأي تطبيق لها ؟ وفي الحقيقة فانه يمكن اعطاء تعريف واضح لبحوث العمليات كما يلي :
"بحوث العمليات هي استخدام الأساليب والطرق العليمة لتنظيم تعاون العمليات والأنشطة من نظام System ما بغية ايجاد حل أمثل أو حلول مثلى لمشاكل هذا النظام منبين جملة من الحلول الممكنة ".(1)
(1) الشركات - المؤسسات - المصانع - الوزارت - المزارع - الادارات
هي أمثلة على الأنظمة وسنتعرض في الفصل الثاني بالتفصيللما تعنيه كلمات "نظام" ، "حل أمثل" .
ان قولنا "نظام ما" تعنى أ، طبيعة هذا النظام ليست ذات أهمية . فبحوث العمليات يمكن تطبيقها بشل واسع في شتى مطالات الحياة المختلفة التي تقتضي القيادة وتنظيم التعاون ضمن اطارها .
ولبحوث العمليات عدة سمات رئيسية هي :
السمة الأولى : أنها تستخدم - كما أشرنا في تعريفها - الأساليب والطرق العلمية وذلك بالبدء أولا بدراسة المشكلة المطروحة وتحديدها بشكل دقيق ومن ثم صياغتها صياغة علمية تشمل جميع جوانب المسألة قيد الدراسة . وتمكن هذه الصياغة من بناء نموذج علمي للمسألة وهو غالبا مايكون نموذجا رياضيا Mathematical Model . ونتوخى من النموذج رياضيا كان أم غير ذلك أن يستوعب روح وجوهر المسألة وأن يمثل خواصها الرئيسية تمثيلا كافيا وواضحا بحيث تكون الحلول الناتجة من هذا النموذج صالحة للتطبيق على المشكلة الحقيقية التي نواجهها .
كما نتوخى من النموذج أيضا أن يعطينا نتائج ايجابية مفهومة لصانع أو صانعي القرارات . وسنعود لدراسة المناذج وخواصها بشكل موجز في الفصل الثالث .
السمة الثانية : هي شمول وجهة النظر فيما يخص المشاكل التي يواجهها النظام أو التنظيم ككل . فمن المعروف أن ماهو مفيد لأحد فروع تنظيم ماق يكون ضار لواحد أو أكثر من فروعة الأخرى مما يجعل من الصعب على جميع هذه الفروع أن تعمل ضمن أطر واهداف مشتركة . فعلى سبيل المثال كثيرا ماتنشأ في مشاكل التخزين الخاصة بتنظيم ما (شرة - منشأة ... الخ ..) تعارضات بين فروع التنظيم المهتلفة . ففرعي ادارة الانتاج والتسويق يهتمان بزيادة الانتاج وينتج عن ذلك زيادة في عدد الوحدات المخزونة وبالتالي الى تعطيل جزء من رأس المال والتعرض لانخفاض الأسعار ولأمر الذي يضر بالادارة المالية التي تسعى بدورها الى تخفيض الالنفقات مما قد ينتج عنه انخفاض في كمية الانتاج الأمر الذي يضر بادارات الانتاج والتسويق والعمال وقد ينتج عن ذلك ايضا حسارة للزبائن في الأسواق . وكما أشرنا في تعيف بحوث العمليات هي أنها تتبنى وجهة النظر التنظيمية بين عملايت وأنشطة النظام فأنها تسعى بنفس الوقت لازالة التعارضات بين مختلف فروع أي تنظيم بطريقة تجعل التنظيم ككل أكثر انسجاما وتناسقا وبطريقة تقود الى ايجاد حل يوازن بين متطلبات جميع فروع التنظيم بحيث يكون هذا الحل هو حلا أمثل Optimal Solution من بين جملة من الحلول الممكنة .
السمه الثالثه : الاستعانة بخبرات المختصين في الحقول الأخرى . ذلك أنه من غير السهل أن يمتلك شخص واحد مهارة في مختلف المفاهيم التي تتطلبها حل مشكلة ما في بحوث العمليات . كما أنه من غير السهل أيضا أن يتمكن فرد بمفردة من التوصل الى حل أمثل لمشكلة . لذلك يبدو من الأفضل أن يتولى فريق Team من المختصين في بحوث العمليات وبمساعدة عدد من المختصين أو الذين يملكون مهارات في الحقول المختلفة التي تقع فيها المشكلة المطروحة كأن يكون أحدهم مختصا في الرياضيات وأخر في الاحصاء والاحتمالات وثالث في الاقتصاد ورابع في ادارة الآعمال وخامس في علوم الحاسب الآلى وساس في العلوم المسلكية وغيرها من التخصصات التي تساهم في تقديم المعلومات اللازمة لفهم واحاطة المسألة المطروحة بشكل جيد . ومن ثم فأن خبرة هؤلاء جميعا تذهب الى فريق بحوث العمليات الذي يقوم بدوره بصياغة المسألة صياغة صحيحة وايجاد النموذج السليم والملائم لحلها . حيث يبدأ بعدها بايجاد حل أمثل يمكن تطبيقة على المسألة المطروحة بشكل علمي وفعال بالاضافة الى كون هذا الحل أمثليا من بين جملة الحلول الممكنة . ونذكر في هذا الصدد الفريق المعروف بأسم Blackett’s Circuis وهو أول فريق بحوث عمليات قام بحل بعض مشاكل العمليات العسكرية لبريطانيا خلال الحرب العالمية الثانية . فقد قام البرفسور Blacrett من جامعة مانشستر والحائز على جائزة نوبل بتشكيل هذا الفريق من أحد عشر عالما يمثلون سبع اتجاهات من الاتجاهات المعروفة آنذاك منهم ثلاثة فيزيولوجيين واثنان في الفيزياء الرياضية وواحد في الفيزياء الفلكية وضابط في الجيش ومساح أراضي ومختص في الفيزياء العامة واثنان من المختصين في الرياضيات . وبالرغم من أ، أعضاء الفريق ليسوا جميعا خبراء عسكرين فقد نجح هذا الفريق بحل مشاكل عسكرية باستخدام منهج علمي على خبرة أعضاء الفريق مجتمعين .
السمه الرابعة : وهي أن بحوث العمليات تهدف بالدرجة الأولى الى ايجاد حل أمثل أو حلول مثلى لمشاكل النظام قيد الدراسة من بين جملة من الحلول الممكنة . مع أن المشاكل التي تتعرض بحوث العمليات لحلها هي مشاكل قرارية معقدة أحيانا فان تحسين الأمور الجارية لايعني حلا أمثليا لهذه المشاكل بل لابد من استعراض جميع الحلول الممكنة أو مايسمى أحيانا جميع البدائل Alternatives واجراء اختبار عليها لمعرفة افضلها واختياره
1 - 3 بعض نماذج بحوث العمليات
هناك كثير من النماذج ولأساليب والنظريات المختلفة التي تم تطويرها وتطبيقها لحل الكثير من المشاكل المتصلة بالواقع وسنتعرض لدراسة بعض هذه النماذج في الفصول النالية من هذا الكتاب ولكننا سنعطي أولا فكرة موجزة عن بعض النماذج التي تقدمها بحوث العمليات لحل العديد من المشاكل
أ - نماذج التخصيص Allocation Models :
نظرا لقلة الموارد Resources المتوفرة لنظام ما بل وندرتها أحيانا فاننا نحتاج لتوزيع هذه الموارد على الأنشطة المختلفة في هذا النظام بطريقة تعطينا افضل النتائج أي بطريقة تجعل المنفعة الناتجة عن هذا التوزيع أفضل مايمكن (كأن نجعل الأرباح أكبر من مايمكن أو جودة الانتاج أفضل مايمكن أو التكاليف أقل مايمكن) . ويتم معالجة مثل هذه المشكلة عن طريق مايسمى البرمجة الرياضية Mathematical Programming فمن المعروف مثلا أن الموارد المتوفرة لشركة ما كالوقت والمال والمواد الخام والأيدي العاملة والأجهزة ...الخ هي موارد محدودة . فأذا كان على الشركة أن تقوم مثلا بانتاج ثلاثة أنواع من المنتجات فان عليها أن تقرر عدد الوحدات النتتجة من كل نوع وعليها بالتالي أن تقرر كيفية توزيع الموارد بشكل يناسب عدد الوحدات المنتجة من كل نوع وهي ليست إلا عملية تخصيص . ومن أمثلة البرمجة الرياضية مايسمى البرمجة الخطية Linear programming التي تقدم الحلول لكثير من عمليات التخصيص المشار اليها آنفا .
ب - نماذج التخصيص Assignment Models :
وتبحث هذه النماذج في كيفية توزيع عدد معين من الموارد (أشخاص ، أجهزة ، شركات ...الخ) على عدد من الأعمال بطريقة تجعل المنفعة العائدة من هذا التوزيع (زمن الانجاز الكلي للأعمال - تكلفة الانجاز الكلي للأعمال - العوائد الربحية الناتجة عن انجاز هذه الأعمال ...الخ) أفضل مايمكن . ومن أمثلة ذلك توزيع عدد معين من الموظفين على نفس العدد من الوظائف وكأنجاز عدد معين من الشركات لعدد معين من المشروعات .
ج - نماذج النقل Transportation Models :
وتبحث هذه النماذج في ايجاد طريقة ذات تكلفة أصغرية في نقل الموارد (كمنتجات المصانع والمزارع والطاقة الكهربائية والمائية وغيرها) الى غايات معينة (كالمخازن أو مراكز التوزيع والتسويق) بطريقة تلبي احتياج هذه الغايات من تلك الموارد في حال كون هذه الأخيرة لاتقل عن هذا الاحتياج أو بطريقة تستنفذ فيها جميع الموارد في حال كون هذه الموارد أقل من احتياج تلك الغايات . ولايقتصر تطبيق هذه النماذج على ايجاد الطرق ذات التكلفة الأصغرية في نقل المنتجات بل يمكن تطبيقها الى حالات يكون الهدف فيها جعل العوائد الربحية أكبر مايمكن .
د - نماذج الشبكات Netwrk Models :
يمكن وضع كثير من المسائل التي تتضمن كثيرا من الانشطة المتداخلة والمعقدة أحيانا على شكل تظهر فيها هضه الأنشطة والحوادث التي تنتج عنها . ومن أمثلة ذلك تخطيط المشاريع الكبيرة (سدود - جسور مصانع...الخ) وشبكات النقل (خطوطالاتصالات السلكية واللاسلكية - الخطوط الجوية أو البرية أو البحرية) التي تربط المدن والدول وماشابه ذلك من حالات يمكن التعبير عنها على شكل شبة مكونة من عدة فروع مترابطة . قد تطورت نظرية تحليل دراسة الشبكات بشكل أصبح معه من الممكن تخطيط ومراقبة وضبط الموارد والأنشطة في أي مسألة بطريقة تواصل الى الأهداف بطريقة فعالة . ومن الأمثلة المشهورة في هذا المجال مايطلق عليه أسم "برنامج تقييم ومراجعة المشروعات" و "طريقة المسار الحرج" والتي تمكننا من تحديد أقل زمن وأقل تكلفة ممكنين لانجاز المشروع . كما تمكننا من دراسة امكانية تغييرتسلسل الأنشطة والحوادث لتحقيق انجاز أفضل (تقليل زمن وتكلفة الانجاز) للمشروعات ضمن الموارد المتوفرة لدينا . ومن الأمثلة لهامه أيضا والي تظهر في أنظمة النقل مسألة أقصر طريق أو مسار في شبكة ومسألة ايجاد نقاط الربط المثلى في شبكة والتي تجعل من الممكن أن نصل بين أي نقطتين من الشبكة بطريقة تكون فيها مسافة الربط الكلية للشبكة أقل مايمكن . وكذلك مسألة توزيع التدقف (مساه ، سيارات ، كهرباء ...الخ) على فروع شبكة بشكل يجعل التدفق الكلي بين نقطة البدء ونقطة النهاية أكبر مايمكن .
هـ - نماذج التخزين Inventory Models :
تعتبر مشكلة تحديد مستوى ملائم من المخزون من المشاكل الهامه التي تواجهها الأنظمة بشكل عام . ذلك أن الزيادة أو النقص في مستوى مخزون نظام قد يعرض هذا النظام لمصاعب كثيرة . فزيادة الانتاج (وبالتلي زيادة المخزون) تقلل من تكاليفه بشكل عام الا انها تكون بمثابة رأس مال عاطل اذا لم يتم استهلاكها بالاضافة الى مايترتب على ذلك من زيادة في تكاليف التخزين والتي تصل أحيانا الى نصف تكاليف الانتاج . كما ان زيادة الانتاج قد تؤدي الى انهيار الاسعار . وبالمقابل فأن تخفيض لانتاج يؤدي الى رفع التكاليف والاسعار وبالمقابل فأن تخفيض الانتاج يؤدي الى رفع التكاليف والاسعار وخفض تكاليف المخزون الا انه قد يؤدي من جهة ثانية الى خسارة كبيرة في السوق ذلك لان الزبائن الذين يشترون المنتجات في السوق يرغبون بتوفيرها لهم عند اطلب والا فأنهم سيتجهون لمنتج أخر . وتهتم نماذج التخزين بمعالجة قرارين أساسيين بشأن مستوى المخزون .
أولهمــا : تحديد الكمية التي تطلب دفعة واحدة لرفع مستوى المخزون .
وثانيهما : تحديد وقت طلب هذه الكمية . وتساعد نماذج التخزين في تحديد الاجابة المثلى على هذين السؤالين بشكل تجعل معه تكاليف التخزين الكلية أقل مايمكن .
و - نماذج صفوف الانتظار Waiting Lines Models :
ومن أنثلة ذلك صفوف الطلبة في طوابير لاجراء عملية التسجيل وصفوف المرضى بانتظار العلاج في المستشفيات والعيادات وصفوف الأجهزة المعطوبة بانتظار اصلاحها...الخ . والفرضيات التي تقوم عليها نماذج الصفوف تتلخص في أن زمن وصول الزبائن (طلبة ، مرضى ، أجهزة معطوبة...الخ) يكون عشوائيا وأن الخدمة تقدم للزبائن بشكل عام بحسب ترتيب وصولهم . وتسمح هذه النماذج بتحديد العدد الأمثل للزبائن الذين يمكن خدمتهم ضمن الطاقة المتوفرة (عدد الذين يقدمون الخدمات والوقت والأجهزة وغيرها يكون في العادة محدودا) والسبل المثلى لهذه الخدمة .
ز - أساليب المحاكاة Simulation Techniques :
تواجه الأنظمة أحيانا مشاكل معقدة يصعب أيجاد نموذج (رياضي) بسيط لحلها كما هي الحال في النماذج المشار اليها أعلاه . ومن جهة ثانية فأن اجراء التجارب على النظام نفسه يكون في معظم الاحيان صعبا وباهظ التكاليف ويحتوي على شئ من الخاطرة . فلنفترض عل ىسبيل المثال أن مصنعا ما يقوم بتصنيع عدد من المنتجات وأن الدراسة التقليدية قد أظهرت أن هناك زيادة في الطلب على السلعة وبالتالي فأن التوسع في الانتاج سيعود على أصحاب المصنع بفوائد كبيرة . وكذلك فقد قررت ادارة المصنع زيادة عدد ساعات عمل كل من الأجهزة والعاملين في المصنع بالاضافة الى شراء مزيد من المواد الخام . ان القيام بتنفيذ مثل هذا القرار قد ينطوي على كثير من المخاطر . فقد يكون سبب زيادة الطلب على السلعة قد نتج عن خلل أو ظاهرة مؤقتة مما سينتتج عنه خسارة كبيرة عند زوالها . واذا سلمنا أن هذه الظاهرة ليست مؤقتة فقد تتتظهر مشاكل أخرى متنوعة كعدم جدوى التشغيل الاضافي ومشاكل في زيادة تكاليف التخزين أو النقل أو تكاليف المواد الخام ونقوم في مثل هذه الحالات بمحاكاة (Simulate) المشكلة المطروحة بعمل صورة تماثل الواقع الفعلي لهذه المشكلة دون المساس بالنظام (هنا المصنع) نفسة . وقد يستلزم منا ذلك استخدام القلم والورقة أو الحاسب الآلى المشاكل المعروفة أو الجديدة بطريقة أكثر فعالية . بقي أن نشير أخيرا أنه بالرغم من كل ماتوفر حتى الآن من طرق لمعالجة كالكثير من المشاكل فأنه لاتزال توجد وتنشأ كل يوم مشاكل جديدة تحتاج من باحثي المعمليات الى ابتكار طرق مناسبة لحلها .
1 - 4 بعض المجالات التطبيقية لبحوث العمليات .
لبحوث العمليات مجالات تطبيقية متعددة في الكثير من نواحي الحياة ومن الصعب ذكر جميع هذه المجالات ولكننا نورد بعضا من ها على سبيل المثال لا الحصر .
1 - الصناعة والزراعة والاقتصاد والتجارة :
ويدخل في ذلك مايلي ...
(أ) تخطيط الانتاج : فمن المعروف أن المؤسسات الصناعية (المصانع والمعامل) والانتاجية (الشركات والمؤسسات) تقوم عادة بأنتاج عدة أصناف من المنتتجات لكل صنف أرباح متوقعة وتكاليف انتاج متوقعة . ويتوفر للمؤسسة عادة موارد محدودة مثل محدودية عدد العمال والفنيين والأجهزة والميزانية المقررة والمواد الخام وغير ذلك من العوامل الأخرى .
وتهدف المؤسسة عادة الى زيادة الأرباح أو تقليل التكاليف أ, تحسين مستوى وجودة الانتاج . وقد نجحت بحوث العمليات نجاحاً كبيراً في تقديم أفضل الحلول لهذا النوع من المشاكل .
(ب) توزيع الانتاج : من المعروف أن المرحلة التي تلي الانتاج هي توزيعه الى مراكز الاستهلاك في المناطق المختلفة بحيث تتم تلبية حاجة هذه المناطق . وتقدم بحوث العمليات طريقة تحقق الهدف المذكور أعلاه بأقل تكلفة ممكنه وينطبق ذلك على جميع أشكال توزيع المنتجات صناعية أو زراعية أو عيرها .
(ج) مراقبة وضبط المخزون : من المعروف أن زيادة حجم المخزون من المنتجات أو البضائع أو المواد الخام أو الأجهزة وغيرها يؤدي الى تعطيل لرأس المال وزيادة في تكاليف المخزون بالأضافة الى الخسارة التي قد تنتج عن تلف البضائع بسبب التخزين الطويل الأمد . كما أن نقص مستوى المخزون من البضائع قد يؤدي الى نقص في سد حاجة المستهلكين وخسارة الزبائن في السوق . وتقدم بحوث العمليات طريقة ناجحة في ايجاد حل يوازن بين جميع عناصر مثل هذه المشكلة .
(د) الاستخدام الأمثل للموارد : كما أوضحنا أعلاه فأنه يتوفر للمؤسسات مثل الشركات الانتاتجية أو الاستثمارية أو وزارات الدولة ...الخ موارد محدودة كمحدودية الأجهزة والعاملين والفنيين والوقت والمال , وترغب هذه المؤسسات عادة بتوزيع هذه الموارد بأفضل طريقة ممكنة بحيث تكون العوائد الناتجة كالأرباح أو المردود الانتاجي أو المردود الوظيفي ...الخ أفضل مايمكن . ويمكن لمثل هذه المشاكل أن تحتل بطرق خاصة تقدمها بحوث العمليات .
2 - المواصلات والقل :
تدخل مشاكل النقل والمواصلات في كثير من جوانب الحياة مثل :
(أ) تنظيم حركة المرور بطريقة تجعل الوقت الذي يقضية مستخدم الطريق من مكانه الى هدفه أقل مايمكن ينتج عنه ضرورة تنظيم الاشارات الضوئية والطرق في المدن بحيث تلبي هذا المغرض .
(ب) تنظيم استخدامات الهاتف بحيث يتيسر مرور أكبر قدر ممكن من المكالمات في شبكة الهاتف ذات الطاقة المحدودة عادة . ويدخل في ذلك أيضا جعل تكاليف مرور المكالمات عبر هذه الشبكة أقل مايمكن .
(ج) تنظيم رحلات الخطوط الجوية بحيث يتم تقليل زمن الرحلات ومسافاتها مما ينتج عنه تقليل تكاليفها بالقدر الذي يتوازن مع تلبية الحاجة من هذا الرحلات . ويدخل في ذلك أيضا تنظيم أوقات القوى العاملة في هذا المجال كجعل الزمن الذي يقضيه طاقم الملاحين للطائرات خارج بلد الاقامه أقل مايمكن .
(د) تنظيم المواصلات البرية مثل رحلات القطارات والرحلات البحرية بطرق وأهداف مماثلة لما ورد في الرحلات الجوية .
تستخدم بحوث العمليات طرق وأساليب يمكن من خلالها تقديم أفضل الحلول للمشاكل أعلاه مثل نظرية الشبكات وغيرها وتعالج هذه النظرية أيضا مشاكل متعددة مماثلة مثل : توزيع الطاقة الكهربائية وشبكات المياه وشبكات أنابيب الغاز وغيرها .
3 - التخطيط : مثل
(1) نخطيط المشاريع : فمن المعروف أن المشاريع وخاصة الكبيرة منها تحتاج الى زمن غير قصير للتنفيذ وتحتوي هذه المشاريع عادة على عدد كبير من الأعمال المتداخلة والمترابطة بعضها ببعض . ومن المعروف أيضا أن تنفيذ هذه المشاريع يتم على مراحل لذلك فأن أي خطأ في تسلسل تنفيذ هذه الأعمال الجزئية لمشروع ما أو أي تغيير غير مناسب في جدولة مراحل وطريقة التنفيذ قد يجر خسائر كبيرة بالأضافة الى مقد يترتب على ذلك من تأخير كبير في زمن التنفيذ . ولقد لعبت بحوث العمليات ومازالت تلعب دوراً كبيرا في تخطيط وتنظيم تسلسل الأعمال الجزئية لأي مشروع بحيث يكون زمن التنفيذ وتكلفة أقل مايمكن . ويدخل في ذلك أيضا تخطيط وتنظيم الخطط التي تحددها الدولة أو المؤسسات مثل الخطط الخمسية أو المرحلية .
(ب) تنظيم طاقات القوى العاملة : هو الاستخدام الأمثل للطاقات المتوفرة من القوى العاملة في أي مجال من المجالات بحيث يكون أداء العمل أو الوظيفة أفضل مايمكن وبحيث تتم ببنفس الوقت تغطية اكبر قدر ممكن من الأعمال المطلوبة . وينطبق هذا الكلام على القوى العاملة في الوزارت والمؤسسات والشركات والمستشفيات . فعلى سبيل المثال تحتاج المستشفيات الى تنظيم استخدام القوى من أطباء وفنيين وممرضين وممرضات بحيث يتم تقديم الخدمة لأكبر قدر ممكن من المرضى وبمستوى معقول من الخدمة .
(ج) جدولة الأعمال : وكمثال على ذلك عملية تنظيم أوقات طواقم العمل في المصانع والمعامل والمستشفيات وشركات الطيران والشركات والمؤسسات بحيث يكون مردود العمل أفضل مايمكن .
(د) التخطيط للتكامل الاقتصادي في بلد ما أو عدة بلدان بنفس الوقت كما هي الحال في السوق الأوربية المشتركة مثلا وماهو جار الآن بالنسبة لدول مدلس التعاون الخليجي . وتقدم بحوث العمليات حلولا ناجحة لمشاكل التخطيط المشار اليها أعلاه .
4 - المجال العسكري :
كما أشرنا سابقاً فأن المجال العسكري هو أول مجالات تطبيق بحوث العمليات في الحربين العالميتين وخاصة الثانية منها . والآن تمثل بحوث العمليات أحدث الاساليب العلمية التي تستخدم في اتخاذ القرار العسكري الصحيح ومن أمثلة تلك الاستخدامات :
استخدامات بحوث العمليات في أبحاث الفضاء والأمن - ايجاد خطط مثلى لعمليات الهجوم والدفاع والانسحاب والتحركات الجوية والبحرية والبرية - ايجاد خطط مثلى لبرامج التسلح وتنظيم العمليات الحربية بشتى أنواعها - تنظيم التعاون بين الفروع المختلفة للقوات العسكرية المختلفة - رسم الاستراتجيات العسكرية المثلى - الاستخدام الأمثل للمؤن والذخائر العسكرية ...الخ .
ونشير اخيراً الى أن الشركات والمؤسسا والوزارات والمصالح الخاصة والعامة في كثير من الدول قد أحدثتلديها أقساما خاصة تحت مسمى "قسم بحوث العمليات" بغرض دراسة المشاكل الكائنة والمتجددة فيها ومن ثم تقديم أفضل المشورات والحلول لهذه المشاكل .
نبذة موجزة عن علم بحوث العمليات
ومجالات عمل المتخصصين فيه
ماأكثر القرارات التي يتخذها الانسان وما أخطرها أحيانا. ولقد ضلل اتخاذ الالقرار يعتمد أساساً على بديهية وخبرة الانسان الشخصية وشيأ فشيأ بدأ الاعتمادعلى الطرق وهنا جاء دور بحوث العمليات . بدأت الاستخدامات الاولى لبحوث العمليات في تسخير العلوم لخدمة الاغراض العسكرية في الحرب العالمية الثانية من قبل امريكا وبريطانيا حيث كانت تسمى آنذاك بحوث العمليات العسكرية وبعد النجاح الملحوظ الذى حققته بحوث العمليات في المجال . انتبه رجال الاعمال والصناعة وغيرهم لذلك ونكروا في استخدام بحوث العمليات لحل كيثر من المشاكل في شتى مجالات الحياة كالصناعة والزراعة والاقتصاد وغيرها .
تعرف بحوث العمليات بأنها علم يستخدم الطرق والاساليب العلمية لدراسة المشاكل المتصلة بالواقع ومن ثم اعطاء أفضل الحلول لها ضمن الامكانيات المتوفرة . ولهذا العلم مجالات تطبيقية في معظم مجالات الحياة ومن الصعب ذكر جميع هذه المجالات ولكن منها على سبيل المثال لا الحصر مايلي :
- تخطيط الانتاج بطريقة تحقق أفضل منفعة ممكنة - مراقبة وضبط المخزون من المنتجات أو المواد الهام أو الأجهزة بطريقة توازن بيين سد الحاجة من المخزون وتقليل تكاليف التخزين .
- توزيع الانتاج ألى مراكز الاستهلاك لسد حاجتها بأقل تكلفة ممكنه .
الاستخدا مالأمثل للموارد كالمواد الخام والأجهزة والوقت والمال واليدي العاملة .
- تنظيم حركة المرورفي المدن - تنظيم رحلات الخطوط الجوية والبرية والبحرية - تنظيم استخدام الهاتف - تنظيم توزيع الطاقة الكهربائية وشبكات المياه وشبكات أنابيب الغاز وما يماثلها .
- تخطيط وتنظيم المشاريع والخطط المرحلية الخاصة بالوزارات والمصالح والمؤسسات وذلك عن طريق تنظيم تسلسل الأعمال الجزئية لأي مشروع بحيث يكون كل من زمن التنفيذ وتكلفة أقل مايمكن - الاستخدام الأمثل لطاقات القوى العاملة في شتى المجالات بحيث يكون أداء العمل أفضل مايمكن وبحيث تتم تغطية أكبر قدر ممكن من الأعمال المطلوبة - التخطيط للتكامل الاقتصادي ضمن بدل ما أو عدة بلدان (مثال السوق الأوربية المشتركة) .
وكما أشرنا أعلاه فإن المجال العسكري هو أول مجالات تطبيق بحوث العمليات حيث يمكن عن طريقها تحديد المسارات المثلى للسفن والغواصات لتقليل اصاباتها من قبل العدو وكذلك يمكن تحديد الطرق النثلى
لتنظيم تحركات القوات وتوزيعها في الهجوم والدفاع والطرق المثلى لتوزيع المؤن والذخائر والمعدات وفي برامج التسلح المختلفة .
ومما ذكر يتضح أن الحاصلين على درجة البكالوريوس في بحوث العمليات يمكنهم القيام بالكثير من أعمال التخطيط والتنظيم والمراقبة في نواحي متعددة نذكر منها على سبيل المثال :
برمجة وتخطيط وتوزيع الانتاج - تخطيط ومراقبة عمليات التخزين - تخطيط ومراقبة المشاريع وجدولة العمال - تنظيم عمليات افتصال والنقل - تخطيط العمليات الاقتصادية والمالية والعسكرية والأمنية - التدريس في مجال تخصصهم .
ومما يجدر ذكره أخيراً أن كثيراً من الشركات والمؤسسات والوزارات والمصالح العامة والخاصةفي كثير من الدول قد أحدثت لديها أقساما خاصة تحت مسمى (قسم بحوث العمليات) وتحتوى بصورة رئيسية على متخصصين في بحوث العمليات بغرض دراسة المشاكل الكائنة والمتجددة فيها وتقديم أفضل الحلول لها .