Operations Research (OR)

Operational Research, Unternehmensforschung. 1. Begriff: Die Zielsetzung des OR ist die Entwicklung, Untersuchung und der Einsatz von mathematischen Modellen und Verfahren zur Unterstützung von Entscheidungsprozessen. Im Rahmen eines Entscheidungsprozesses kann auf die Verfahren des OR zur Entscheidungsvorbereitung, Entscheidungsfindung sowie Entscheidungsdurchführung und -kontrolle zurückgegriffen werden. Die Entscheidungsvorbereitung zielt darauf ab, entscheidungsrelevante Informationen zu beschaffen und aufzubereiten. Dabei entstehen bes. Beschreibungs- und Erklärungsmodelle, die durch z.B. Verfahren der Netzplantechnik oder Simulation gebildet werden. Die Entscheidungsfindung erfolgt auf der Grundlage von Entscheidungsmodellen. Aus einem Entscheidungsmodell werden z.B. durch Verfahren der mathematischen Optimierung oder Modelle der Spieltheorie Entscheidungsvorschläge abgeleitet.

2. Entwicklung: Frühe Entwicklungen zur Lösung von ökonomischen Entscheidungsproblemen mit mathematischen Methoden finden sich etwa bei Erlang (1905) zur Untersuchung von Warteschlangen im Telefonnetz Kopenhagens, bei Harris (1915) und Andler (1929) zu Lagerhaltungsmodellen oder bei von Neumann und Morgenstern (1928) zur Spieltheorie. Der Begriff OR wurde aber erst in der Zeit des Zweiten Weltkriegs geprägt. In Großbritannien und den USA wurde in dieser Epoche versucht, militärische Entscheidungen mithilfe mathematischer Methoden zu verbessern. Nach dem Krieg wurden die Arbeiten in der Industrie fortgesetzt, nachdem dort die Bedeutung der Methoden für ökonomische Fragestellungen erkannt worden war. Die von Dantzig (1946) entwickelte Simplexmethode, die Netzplantechniken CPM und MPM (1958) und die Konzepte der dynamischen Optimierung von Bellmann (1957) stellten die ersten wesentlichen Erfolge zur Begründung des OR als wissenschaftliche Disziplin dar.

3. Prozess: Der Prozess der Anwendung des OR zur Problemlösung kann in folgende Phasen unterteilt werden:
(1) Formulierung des Problems;
(2) Analyse der relevanten Zusammenhänge des Problems;
(3) Entwicklung eines dem Problem isomorphen mathematischen Modells;
(4) Datenbeschaffung und -aufbereitung sowie Konzipierung einer Lösungsmethode;
(5) Suche von Modelllösungen;
(6) Kontrolle der Ergebnisse;
(7) Übertragung der Lösung auf das Problem.

4. Verfahren: Zur Unterstützung von Entscheidungsprozessen können zahlreiche verschiedene Verfahren des OR wie z.B. Entscheidungsbaumverfahren, graphentheoretische Verfahren, Verfahren der mathematischen Optimierung, Verfahren der Simulation, heuristische Verfahren, Modelle der Spieltheorie und Modelle der Warteschlangentheorie herangezogen werden.

5. Problemtypen:
(1) Wartezeitprobleme;
(2) Zuteilungsprobleme: Reihenfolge (Wege, Aufträge), Transport, Produktionsprogramm;
(3) Lagerhaltungsprobleme;
(4) Ersatzprobleme;
(5) Konkurrenzprobleme.

6. Anwendungsstand: Empirische Untersuchungen in Industrieunternehmungen zeigten, dass in Deutschland die Anwendungsschwerpunkte des OR in Unternehmungen der Grundstoff-, Metall verarbeitenden und Chemischen Industrie, der Elektrotechnik und in Energieversorgungsunternehmen lagen. Vielfältige Anwendungen sind außerdem von Fluggesellschaften, Handelsunternehmungen und landwirtschaftlichen Betrieben bekannt. In Bezug auf die betrieblichen Funktionsbereiche betreffen die Anwendungen v.a. Produktion, Lagerhaltung und Absatz. Heutzutage lassen sich auch vielfältige Anwendungen im Bereich der Banken und der Telekommunikation finden. In den letzten zehn Jahren haben sich die institutionellen OR-Gruppen in Unternehmen im Wesentlichen aufgelöst und sind in die IT- und Fachabteilungen integriert worden. Die Implementierung von OR-Algorithmen in Standardsoftwarepaketen und Decision-Support-Systemen hat eine hohe Verbreitung der Verfahren herbeigeführt. Bes. die Methoden des Projektmanagements (PM), der Simulation und der linearen Optimierung werden mit hohem Leistungsvermögen für Arbeitsplatzrechner angeboten. Eine gewisse Renaissance der OR-Modelle ist derzeit unter den Schlagworten Supply Chain Management und Risikomanagement zu verzeichnen.

7. Institutionen: Im dt. Sprachraum befassen sich die Gesellschaft für Operations Research (GOR) e.V., die Schweizerische Vereinigung für Operations Research (SVOR) und die Österreichische Gesellschaft für Operations Research (ÖGOR) mit OR. Auf internationaler Ebene sind die nationalen Gesellschaften u.a. zur International Federation of Operational Research Societies (IFORS) und in Europa zur Association of European Operational Research Societies within IFORS (EURO) zusammengeschlossen.