Yöneylem araştırması

Yöneylem araştırması (Amerikan İngilizcesiː operations research, İngiliz İngilizcesiː operational research), belirli kısıtların olduğu bir durumda, belirli bir amaca yönelik en uygun çözümün bulunması için geliştirilmiş bir yöntem.

Yöneylem araştırması; bir organizasyon içinde operasyonların koordinasyonu ve yürütmesi ile ilgili dünyanın gerçek karmaşık sorunları için fikir üretmede matematiksel modelleme, istatistik ve algoritma gibi bilimsel yöntemleri kullanan disiplinlerarası bir bilimdir. Organizasyonun doğası maddi değildir. Soruna bilimsel olarak en uygun çözümü sağlamak için bu bilimi kullandıktan sonraki hedef organizasyonun performansını iyileştirmek ve optimize etmektir.

Yöneylem araştırmasının İngilizce adındaki "operation" kavramı II. Dünya Savaşı sırasındaki askerî operasyonları anlatmak için kullanılmıştır. 1969 yılına kadar Harekât Araştırması olarak Türkiye'de öncelikle askerî kurumlarda, daha sonra üniversiteler ile kamu kurumlarında kullanılmıştır. Yöneylem Araştırması Derneği'nin (YAD) kurucuları arasında da yer alan Halim Doğrusöz'ün önerisi ile bu disiplinlerarası bilim dalı Yöneylem Araştırması olarak tanınır hale gelmiştir.

Kavramsal açıdan Yöneylem Araştırması ile Yönetim Bilimi (Management Science) modern bilim açısından aynı anlamdadır. Yönetim Bilimi (ya da Yöneylem Araştırması), işletmecilik alanındaki örgütsel çalışmaları ele alan Yönetim Bilimleri ile birbirlerinden kuramsal olarak ayrılan dallar olarak ele alınmaktadır.

Yöneylem araştırmacıları tarafından kullanılan öncelikli araçlar istatistik, optimizasyon, rassallık, kuyruk kuramı, oyun kuramı, çizge kuramı, karar analizi ve simülasyondur. Bu alanların sayısal niteliğinden dolayı yöneylem araştırması bilgisayar bilimleri ile de ilgilidir. Dolayısıyla yöneylem araştırmacıları özel olarak yazılmış ya da hazır yazılımları kullanırlar.

Yöneylem araştırması, spesifik elemanlara yönelmektense sistem genelini ele alarak bütünüyle geliştirme yeteneğiyle diğerlerinden ayrılır. Yeni bir problemle karşılaşan yöneylem araştırmacısının hangi tekniklerin sistemin doğasına, geliştirme hedeflerine, zaman ve hesap gücü kısıtlarına en yatkın olduğuna karar vermesi beklenir. Bu ve diğer nedenlerden ötürü insan etkeni yöneylem araştırması için yaşamsaldır. Öteki herhangi araçlar gibi yöneylem araştırması teknikleri problemleri kendi başlarına çözemezler.

Yöneylem araştırmasının modern alanı II. Dünya Savaşı sırasında ortaya çıktı. İngiltere’de (Patrick Blackett, Cecil Gordon, C. H. Waddington, Owen Wansbrough-Jones ve Frank Yates de aralarındaydı) ve ABD'deki (George Dantzig) bilimciler lojistik ve talim çizelgelerinde daha iyi kararlar verebilmek için yollar aramaya başladılar. Savaştan sonra endüstrideki benzer problemlere uygulanmaya başladı.

Bir diğer çalışmada Blackett'in ekibi Kraliyet Hava Kuvvetleri Bombardıman Komutanlığı tarafından gerçekleştirilen bir araştırmanın raporunu incelediler. Araştırma için Bombardıman Komutanlığı Almanya’dan belli bir dönem sonra bombardıman baskınından dönen tüm bombardıman uçaklarını inceledi. Alman hava savunması tarafından uğratılan tüm hasar not edildi ve en hasarlı bölgelere zırh eklenmesi önerisi getirildi. Onların -hava aracı kaybının en düşük personel kaybıyla sonuçlanmasını sağlayabilecek- mürettebatın bir kısmını kaldırma önerisi komutanlıkça reddedildi.

Araştırmaya göre bunun yerine Blackett’in ekibi hasardan tümüyle kurtulmuş bölgelerin zırhla kaplanması gibi şaşırtıcı ve kontra sezgisel bir öneri yaptı. Araştırmanın sırf Almanya’dan başarıyla geri dönebilen hava araçlarını içerdiği için önyargılı olduğuna karar verdiler. Eğer alınan isabet aracın kaybına yol açıyorsa hasarsız bölgeler yaşamsal alanlar olmalıydı.

Almanlar hava savunmasını Kammhuber Hattı’nda birleştirdiğinde Kraliyet Hava Kuvvetleri bombardıman uçaklarının kara kontrol tertibatının hedefindeki bireysel hücrelerine uçan gece savaşçılarını basabilecekleri bir bombardıman uçağı akımına doğru uçtukları fark edildi. Geriye Kraliyet Hava Kuvvetleri'nin kaybını en aza indirgeme amacıyla bombardıman uçaklarının ne kadar yakın uçmaları gerektiğini ölçmek için çarpışmalardan kaynaklanan istatistiksel kaybı gece savaşçılarının istatistiksel kaybına karşı hesaplamak kalmıştı.

Yöneylem problemlerinde öncelikle bir amaç fonksiyonu vardır. Bu problemlerde amaç fonksiyonunun azami veya asgari değerini bulmaya çalışırız. Bu değere uygun (optimum) çözüm denir. Her yöneylem probleminde ayrıca çözüm kümesini belirleyen kısıtlar bulunur. Uygun çözüm hem amaç fonksiyonunu, hem de kısıtları mutlaka sağlamalıdır.

Yöneylem araştırmaları ilk defa II. Dünya Savaşı'nda İngilizler tarafından cephane nakliyatının en verimli şekilde nasıl ulaştırılacağını hesaplamak için uygulanmıştır. Günümüzde ise genellikle şirketler tarafından üretim ve satış miktarlarının belirlenmesinde kullanılmaktadır.

Bu tür bir modelde pek çok alternatif çözüm bulunacaktır ama bu çözümlerden sadece biri veya birkaçı optimum çözümü sağlar. Bir matematiksel modelde nihai sonuç, değişkenler, kısıtlar ve amaç fonksiyonu bulunur. Matematiksel modeller grafik yardımı veya simpleks algoritması ile çözülebilirler.

Gelişen teknikler ve artan bilinçle birlikte yöneylem araştırması artık yalnızca operasyonlarla sınırlı değildir ve bilgisayar verisi toplamak analizcilerin yükünü hafifletti. Fakat yöneylem araştırması analizcisi hala bir sistemin nasıl işlediğini bilmeli ve hep bir öncekinden daha sofistike araştırmalar yapmayı öğrenmelidir.