Ricerca operativa Teoria delle decisioni
Introduzione Uno dei fenomeni caratteristici di questo secolo è la rapida espansione delle organizzazioni umane, sia nelle loro dimensioni sia nella loro complessità. Viste le dimensioni delle imprese moderne, le scelte direzionali possono coinvolgere quantità notevoli di capitali e risorse umane. Le conseguenze di una scelta sbagliata possono mandare in fumo anni di lavoro ed ingenti capitali; D altro canto il ritmo della vita e dell economia attuali esigono decisioni in tempi rapidi. Perquestimotivisononati metodietecnichecapacididareunabasepiùobbiettiva e meno frammentaria alle decisioni che si devono prendere in qualsiasi campo dell attività umana. Laricercaoperativasioccupadelletecnicheedeimetodichesonodisupportoalle decisioni in campo economico ed organizzativo.
Premesse Il termine RICERCA OPERATIVA sembra sia stato usato per la prima volta nel 1939, ma una volta individuata e definita la RO, le sue origini furono fatte risalire a tempi molto lontani della scienza e della società. Fra gli esempi isolati, ma importanti di anticipazione dei metodi della RO possiamo ricordare i seguenti : Nel 1776 il matematico G.MONGE ha affrontato un problema di trasporti esaminandone con metodi analitici gli aspetti economici. Nel 1885 F.W. TAYLOR ha pubblicato uno studio sui metodi di produzione Nel 1908 A.K. ERLANG ha studiato il problema della congestione del traffico telefonico. Tuttavia il progresso della RO non si sarebbe forse verificato se non fosse stato per i suoi sviluppi nelle organizzazioni militari durante la seconda guerra mondiale.
Premesse (continua) I responsabili militari inglesi si rivolsero agli scienziati per chiedere il loro aiuto, quando iniziò l attacco aereo tedesco sulla Gran Bretagna. L aiuto specifico chiesto agli scienziati riguardava l adozione del radar nella strategia di difesa aerea. Piccoli gruppi di scienziati, provenienti da diverse discipline, lavorarono su questi problemi con notevole successo nel 1939,1940. Questi gruppi di scienziati venivano generalmente assegnati i responsabili delle operazioni militari e quindi il loro lavoro divenne noto come Ricerca Operativa. Durante la guerra altri gruppi di scienziati fiancheggiarono i responsabili militari americani, è da ricordare lo studio fatto per approvvigionare i reparti militari che operavano in Africa od in Europa, in modo da rendere minime le perdite causate dagli attacchi aerei tedeschi durante l attraversamento dell Oceano Atlantico. Si trattava di scegliere tra convogli di grosse dimensioni e superdifesi e piccoli convogli con una difesa più agile e meno dispendiosa. Per la cronaca fu scelta questa seconda via. Dopo la guerra, questi operatori vennero, poco a poco, assorbiti dall industria, dalle aziende di consulenza, da università e da organizzazioni statali. Oggi la maggior parte delle grandi imprese si serve della RO. Nel 1957 fu stabilita la International Federation of Operational Research
Definizione di ricerca operativa Dare una definizione di RO per dichiararne gli scopi e farne intendere la natura non è facile. Si potrebbe definire: L arte di rispondere male a quei quesiti a cui altrimenti si risponderebbe peggio Questa definizione, più che una battuta, vuole mettere in evidenza la difficoltà di applicazione, ma nello stesso tempo, la necessità della ricerca operativa. Fra le molte definizioni che si sono date la migliore è da ritenere questa: La Ricerca Operativa è la preparazione scientifica delle decisioni Più precisamente: La Ricerca operativa è l applicazione del metodo scientifico da parte di gruppi interdisciplinari a problemi che implicano il controllo di sistemi organizzati (uomo-macchina) macchina) allo scopo di fornire soluzioni che meglio servano alle finalità dell organizzazione nel suo insieme.
Fasi di una ricerca operativa 1 Formulazione del problema 2 Raccolta dei dati 3 Costruzione del modello matematico 4 Ricerca di una soluzione 5 Controllo del modello e della soluzione 6 Attuazione e aggiornamento della soluzione
Formulazione del problema Contrariamente agli esempi didattici, i problemi pratici sono comunicati ad un gruppo di RO in modo vago ed impreciso. E quindi necessario ben determinare gli obbiettivi appropriati, i vincoli da porre, le intercorrelazioni tra il settore da studiare e gli altri settori dell organizzazione ecc Questa fase è fondamentale, perché influenza molto le conclusioni dello studio e sfocia nella seconda fase dello studio cioè la raccolta dei dati.
Costruzione del modello matematico I modelli matematici sono rappresentazioni astratte di situazioni reali espresse in termini di simboli ed espressioni matematiche. Ci sarà sempre una funzione obbiettivo (o funzione di utilità, o funzione economica) da massimizzare(ricavi, profitti, vendite) o minimizzare(costi, perdite, macchinari, infrastrutture); tale funzione dipenderà da una o più variabili d azione (o variabili di decisione) di cui si dovranno determinare i rispettivi valori. Le variabili spesso sono legate tra di loro, e devono sottostare a determinate limitazioni. Tutto questo sarà rappresentato nel modello da equazioni e da disequazioni.
Ricerca di una soluzione Creato il modello matematico, si cerca, se esiste, la soluzione ottimale, o con i metodi della matematica classica, o con metodi di analisi numerica, oppure con tecniche di iterazione partendo da una soluzione e cercando di migliorarla. Una soluzione ottimale è quella che massimizza o minimizza (a seconda dei casi) la misura del rendimento in un modello. L ottimizzazione produce, quindi, la soluzione ottima del problema che viene formulato sotto forma di modello. Poiché un modello non è mai una rappresentazione perfetta del problema reale, la soluzione non è mai la migliore soluzione del problema, ma tanto più si avvicinerà alla migliore soluzione quanto più il modello sarà ben costruito.
Controllo del modello e della soluzione Trovata la soluzione ottimale nel modello, bisogna verificare la corrispondenza tra il modello e la realtà e la soluzione deve essere valutata. In pratica il funzionamento del modello deve essere confrontato con la politica o la procedura che deve sostituire. Alcuni controlli utili per il modello sono questi : Controllare se esistono errori banali ( di trascrizione, di calcolo, ), se si sono dimenticati fattori o relazioni importanti. Controllare che tutte le espressioni matematiche siano dimensionalmente coerenti con le unità di misura usate. Variare i parametri di input, le variabili di decisione e controllare se i risultati sono attendibili.
Attuazione e aggiornamento della soluzione Dato che l obbiettivo della RO non è solo quello di produrre rapporti ma, soprattutto, di migliorare il comportamento di sistemi, i risultati devono essere praticamente attuati, dopo essere stati accettati da coloro che devono prendere delle decisioni. A questo punto si fa l ultima prova e valutazione della ricerca. Infine, se la decisione oggetto dello studio dovrà essere presa più volte, bisognerà controllare il modello in modo che si adegui sempre più alla realtà, e se occorre, aggiornarlo.
Problemi di scelta Condizioni di certezza Condizioni di incertezza Effetti Immediati Effetti differiti Effetti immediati differiti Campo di scelta Campo di scelta Campo di scelta discreto Campo di scelta continuo Ogni via dà un risultato In funzione di una variabile Ogni via dà un unico risultato Ad una variabile d azione A più variabili d azione Investimenti industriali Investimenti finanziari Effetti