الفصل االولمدخل الى بحوث العملیات

Introduction to Operations Research (OR)

٢٠١٥/٢٠١٦الفصل األول –مساق بحوث العملیات 1

مفھوم بحوث العملیات

uوالتنبؤ والمقارنة والقیاس التحلیل تعني :البحوث.

uمن المتكونة العسكرية الحوادث ھي :العملیات في تقع التي االستراتیجیة واالجراءات الفعالیات مصطلح ارتباط على يدل وھذا الحرب، میدان.العسكرية بالجوانب العملیات بحوث

2

تعريف بحوث العملیات

uالمشاكل على العلمیة لألسالیب التطبیق ھيوالمواد واآلالت اإلفراد من تنشأ التي المعقدةاألعمال ومشاريع الصناعة مجال في واألموالالعملیات لبحوث الممیز والمنھج والدفاع، والحكومة

أسس على مبني للنظام نموذج تطوير في ھوالصدفة مثل لعوامل مقايیس تضمنا علمیة،

القرارات نتائج قیاس يتم علیھا بناء والتي والمخاطرةمن والغرض المراقبات، أو االستراتیجیات أو البديلةبناء في اإلدارة مساعدة ھو العمل بھذا القیام

واختیار علمي بشكل وفعلھا عملھا وطرق سیاستھا.تصرفاتھا

3

تعريف جمعیة بحوث العملیات االمريكیة

uعلى الحصول كیفیة عن العلمي بالتقرير تھتماآللة لمنظومات وتشغیل تصمیم افضل

الى العادة في تحتاج ظروف في واالنسان.النادرة الموارد تخصیص

4

استخدام االسالیب و الطرق العلمیة لتنظیم تعاون العملیات و االنشطة ضمن نظام معین

بھدف ايجاد حل امثل او حلول مثلى لمشكالت .ھذا النظام من بین جملة من الحلول الممكنة

سمات بحوث العملیات:استخدام األسالیب والطرق العلمیة: أوال

u البدء بدراسة المشكلة المطروحة وتحديدھا بشكل دقیق ومن ثم صیاغتھاصیاغة علمیة تشمل جمیع جوانب المسألة قید الدراسة، وتمكن ھذه

ما يكون الصیاغة من بناء نموذج علمي للمسألة أو للمشكلة وھو غالبا رياضیا يستوعب روح وجوھر المشكلة ) Mathematical Model(نموذجا

بحیث تكون الحلول الناتجة من واضحا ويمثل خواصھا الرئیسیة تمثیال كافیاوأن يعطي نواجھھاھذا النموذج صالحة للتطبیق على واقع المشكلة التي

. النموذج نتائج إيجابیة مفھومـة

تساھم بحوث العملیات : ثانیا

u تجعل بین مختلف وظائف أي منظمة بطريقة التعارضاتفي التخلص من وبطريقة تقود إلى إيجاد حل يوازن وتناسقا المنظمة ككل أكثر انسجامابین متطلبات جمیع وظائف المنظمة بحیث يكون ھذا الحل حال أمثل من

.بین جملة من الحلول الممكنـة

5

سمات بحوث العملیات

uاستخدام المدخل الشمولي أو النظمي:

u وھو دراسة الظاھرة من جمیع جوانبھا وتحلیلھا إلى عناصرھا.المختلفة

ما ھو النظام؟

uألداء وظیفة معینة . ھو مجموعة من العناصر المترابطة معا

خلود الفلیت.ا..............يارب كن معنا 6

7

سمات بحوث العملیات

:استخدام خبرات وتخصصات متنوعة: الثا u كما أسلفنا أن المدخل الشمولي يتطلب دراسة الظاھرة من جمیع جوانبھا وتحلیلھا إلى

.عناصرھا المختلفة

u وھذا ال يمكن أن يتأتى إال من خالل استخدام فريق للبحث تتنوع فیه تخصصات األعضاءأي من . (وتتكامل بشكل منسق يساعد على معالجة الظاھرة قید البحث من جمیع جوانبھا

).وجھة نظر جمیع العلوم ذات العالقة بالظاھرةu صناعة، –قانونیة، تقنیة (أي مشكلة إدارية لھا باإلضافة إلى البعد اإلداري أبعاد أخرى : مثال

....)، نفسیة، اجتماعیة، صحیة، )بنوك -زراعةuلذا ال بد من استخدام خبرات وتخصصات متنوعة عند حل المشكالت.uاستخدام النماذج الرياضیة:u يقوم تطبیق بحوث العملیات على بناء نماذج رياضیة بھدف استخدامھا في تحلیل المشكالت

.ودراستھا وإيجاد الحلول المناسبة لھاuاستخدام تقنیة المعلومات:u من البیانات وتنظیمھا وتحلیلھا وإجراء يتطلب تطبیق بحوث العملیات تجمیع كمیات كبیرة جدا

وھذا يستدعي استخدام برامج محوسبة لمعالجة مثل . عملیات رياضیة كثیرة ومعقدة علیھاھذه العملیات

بحوث العملیات كمدخل كمي لصنع القرارات االدارية

u تصمیم عدة القرار ھو مرحلة من عملیة مستمرة تتضمنتم مقارنة و فرز افضلھا في سبیل تحقیق ھدف ومن بدائل

المصالحعن تطلعات اصحاب وتعبر او اھداف محددة ترتبط

u القرار فھي االختیار القائم على اساس أما عملیة صنعتخفیض التكالیف، اكتساب حصة اكبر : مثلبعض المعايیر

، االنتاج والمبیعاتتوفیر الوقت، زيادة حجم السوق، من المعايیر و يتأثر اختیار البديل االفضل الى حد وغیرھا من

.كبیر بالمعايیر المستخدمة8

عملیة صنع القرارات اإلدارية

u ال يوجد معادلة او صیغة محددة توضح كیفیة صنع القراراتالناجحة، أي أنه ال يوجد ھناك الوسائل الكافیة لتقويم فعالیة

.القرار مقدما

u تقوم عملیة صنع القرار على المنطق في كثیر من األحیان علىالحكم الشخصي، والمبادرة من قبل صانع القرار

u ما ينبغي عمله في ھذا الصدد لضمان أفضل قدر من النجاح فيصنع القرارات الرشیدة ھو ترشید القرار إلى أقصى حد ممكن

عن الحكم واالجتھادات والتصورات الشخصیة .بعیدا

u تعتبر عملیة صنع القرارات محور العملیة اإلدارية ومھمة المديرسیمون أن ھربرتاألولى التي تحدد نجاحه أو فشله، وقد بین

:عملیة صنع القرار الناجح تنطلق من اعتبارين ھماخلود الفلیت.ا..............يارب كن معنا 9

منطلقات عملیة صنع القرارات

u للقرار بالنسبة للمنظمة كإدارة علیا الجدوى االقتصاديةوأصحاب المشروع، وقد أطلق على المدير الذي يھتم بھذه

. »الرجل االقتصادي«الناحیة

u للقرار، وتعكس مدى االرتیاح الجدوى النفسیة والمعنويةالنفسي والروح المعنوية ودرجة تجاوب العاملین مع ھذا

القرار، وقد اطلق على المدير الذي يھتم بھذه الناحیة .الرجل اإلداري«

ضرورة الموازنة بین ھذين االعتبارين في صنع القرار لیكون .صاحب القرار الرجل االقتصادي واإلداري في آن واحد

10

11

أنواع القرارات

حسب درجة عدم التأكدحسب وظائف المشروع

المالیةاالنتاج االفرادالتسويقغیر المبرمجة

المبرمجةشبه المبرمجة

مراحل عملیة صنع القرارات

12

تحديد وتعريف المشكلة

تحويل القرار الى عمل تقییم كل بديلاختیار افضل بديلفعال ومتابعة تنفیذه

تحديد البدائل تحلیل المشكلة

مراحل عملیة صنع القرار

u في الواقع العملي يكون أمام صانع القرار العديد من البدائل الممكنةالتخاذ القرار بخصوص مشكلة معینة، ولكن لیس من السھل علیه أن

يحدد القرار األمثل دون االستعانة بمؤشرات كمیة أو رقمیة كافیة لفرز .البدائل المختلفة المتوفرة لديه

u يعرف القرار األمثل بأنه ذلك القرار الذي يعتبر أفضل من يعكس حالة.المشكلة التي اتخذ القرار بصددھا، بحیث يوفر لصانعه أمثل الحلول

u متطلبات القرار األمثل فھي توفیر العدد الكافي من البدائل بالشكلالذي يمنح صانع القرار فرصة للقیاس والمقارنة

u القرار يرتبط بشكل وثیق بالمؤشرات الكمیة لما لھذه المؤشرات مندور فعال في توفیر األساس الذي يمكن بواسطته تعزيز قیمة القرار

.المتخذ

13

المدخل الكمي لحل المشكالت اإلدارية

يوجد في اإلدارة مدخلین أساسیین لحل المشاكل وتجاوز العقبات التي تعترض : نشاط المنظمة ھما

uحیث يستخدم المدير إلھامه ورأيه الشخصي في مواجھة : المدخل الكیفيالمشاكل والعقبات ويعتمد على خبرته في اتخاذ القرارات لحل أو لمواجھة

.المشاكل

u ينظر إلى نشاطات المنظمة بأنھا عملیات : »علم اإلدارة«المدخل الكميمنطقیة يمكن ترجمتھا بصورة كمیة على شكل نماذج ومعادالت ورموز رياضیة،

وبظھور الحاسوب أصبح من الممكن استخدام المدخل الكمي على نطاق .واسع في معالجة كافة عملیات المنظمة

u مدخل التحلیل الكمي ھو اسلوب علمي يستخدم الطرق الكمیة كأداة لصنعالقرارات ويعتمد على األرقام والمعادالت والنماذج الرياضیة لتوضیح وتحلیل

المشكلة في حین األسالیب األخرى تعتمد على المقارنة والوصف والتحلیل .باالعتماد على اسالیب البحث العلمي

خلود الفلیت.ا..............يارب كن معنا 14

مراحل اسلوب التحلیل الكمي

15

تحديد المشكلة

بناء النموذج الرياضي

جمع البیانات

تطوير الحل

اختبار الحل

تحلیل النتائج

التنفیذ و المتابعة

تعريف وتحديد المشكلة: أوال

u من أصعب الخطوات وأھمھا ألنھا أساس للخطواتالالحقة، وألن المشاكل قد ترتبط مع بعضھا

البعض، وحل مشكلة دون مشكلة أخرى مرتبطة بھا يجعل الحل الكلي للمشكلة غیر مفید، وھذه .الخطوة بحاجة إلى خبرة كافیة وتمحیص دقیق

u الفشل في تحديد المشكلة بدقة ووضوح.سینعكس على الحل ويضعف من إمكانیة حلھا

16

بناء وتطوير النموذج الرياضي الممثل للمشكلة: ثانیا

uالنموذج يعني التمثیل الرياضي الحقیقي للمشكلة المراد حلھا .

u يتطلب بناء النموذج تعريف وتحديد المتغیرات والمعلمات المرتبطة.بالمشكلة

u أي يمكن تعديله «المتغیر معرض للتغییر وقد يكون مسیطر علیه»وتغیره كعدد المنتجات التي ترغب مؤسسة ما في إنتاجھا

u أي أنه ثابت ومحدد وال يمكن «قد يكون المتغیر غیر مسیطر علیه»تغییره كنسب المواد الكیمیائیة الداخلة في صناعة األدوية

u معلمة المشكلة ھي صفة متأصلة في المشكلة ومرتبطة بھا وثیقا .ارتباطا

u يجب أن يتصف النموذج الجید بقابلیته للحل والواقعیة، وعدم.التعقید، والمرونة

17

جمع البیانات المطلوبة لبناء النموذج: الثا

u تمثل البیانات مجموعة من الحقائق األولیة غیر المنظمة، لذلك يجبجمعھا بحرص وعناية من المصادر الداخلیة كالتقارير، الوثائق،

.الموظفین، أو من المصادر الخارجیة كالموردين، والشركات األخرى

18

تطوير الحل: رابعا

uيتم في ھذه المرحلة معالجة وحل النموذج المقترح وصوال إلى الحل األمثل

u من طريقة الخطأ ھناك عدة طريق يمكن من خاللھا حل النموذج بدءا.والصواب، الخوارزمیات، استخدام الحاسوب

uدقة وصالحیة النموذج تعتمد على البیانات.

اختبار الحل: امسا u قبل التحلیل والتنفیذ يجب إجراء اختبار كلي للحل، من خالل اختبار

.البیانات، اختبار النموذج، باستخدام األسالیب اإلحصائیة

uيتم اختبار النموذج لمعرفة مدى مالئمته للواقع.

uالیوم أصبح من السھل اختبار النماذج باستخدام الحاسوب.

19

تحلیل النتائج: سادسا u يبدأ تحلیل النتائج من التطبیق الذي يتطلب إجراء التعديالت أو

تغیرات معینة داخل المنظمة لمعرفة النتائج المختلفة عند إجراء كل .تعديل أو تغییر وھذا ما يدعى بتحلیل الحساسیة

التنفیذ والمتابعة للحل: ابعا

مزايا وعیوب بحوث العملیات كمدخل كمي لصنع القرارات

uالمساھمة في عملیة تقريب المشكلة الى -١الواقع العملي عن طريق صیاغة عملیة بسیطة،

.ونماذج رياضیة تعكس حالة المشكلةuعرض النماذج و العالقات الرياضیة بالشكل -٢

.الذي يؤمن بالبدائل المختلفةuتعمیم المعايیر القیاسیة و المثالیة التخاذ -٣

.القرارات20

المزايــــــا: أوال

المآخذ على بحوث العملیات

uمنھج عقیم ال يترك فرصة للسلوك االنساني -١واالجتماعي ألخذ أي دور في عملیة تفسیر المشكلة

.وحلھاuوجود العديد من المشاكل التي يصعب اخضاعھا -٢

»ابداع صانع القرار«. للنماذج الرياضیة أو التفسیر الكميuفي المواقع عدم توفر الكوادر الفنیة المتخصصة -٢

.واألقسام المختلفة التي تظھر فیھا المشكلةuالتكالیف المرتفعة الناجمة عن استخدام المدخل -٣

الكمي، بسبب ارتباطه بالحاسوب، وبالفرق البحثیة، وغیر ذلك من المتطلبات الالزمـة

21

التطور التاريخي لبحوث العملیات

u ترجع التطبیقات األولى لبحوث العملیات إلى بعض الخدماتالعسكرية في الحرب العالمیة الثانیة، حیث كانت الحاجة ملحة

لتوزيع الموارد القلیلة والنادرة من عتاد وصالح وذخیرة ومؤن .على مختلف األنشطة العسكرية

u كانت من نتائج الدراسات واألبحاث على العملیات العسكرية فيالحرب العالمیة الثانیة أن كسبت بريطانیا الكثیر من المعارك في تلك الحرب من خالل تحقیق االستغالل األمثل للموارد العسكرية

في االستفادة من ملحوظا وأن الفرق البحثیة حققت نجاحا.بحوث العملیات العسكرية في عملیاتھا الحربیة

u نتیجة لنجاح بحوث العملیات في المجاالت العسكرية اخذتوكانت . المنظمات المختلفة تھتم بھذا الفرع من فروع العلم

المنظمات الربحیة من أوائل المنظمات المدنیة التي تفھمت .منھجیة بحوث العملیات واعتمدتھا 22

التطور التاريخي لبحوث العملیات

23

: مشكلة الطیران

u ٤٥خالل الحرب العالمیة الثانیة التي راح ضحیتھا ما يقرب من ملیار دوالر، واجھت ٨٥٠ملیون إنسان، وكلفت ما يزيد عن

بريطانیا مشكلة تمثلت في أن األلمان قد وجھوا ضربات جوية قوية :فيللمدن البريطانیة، وھذا دعا البريطانیون للتفكیر

u ،دراسة حجم وقوة تأثیر الھجمات الجوية األلمانیة على البريطانیین: وذلك بتحديد ما يلي

u اإلصابات من جراء كل غارة، وھل تستطیع المستشفیات استیعابالجرحى أم ال؟

24

u مدى تضرر الطاقة اإلنتاجیة بھذه اإلصابات أم ال؟

u مدى عمق القنابل المتساقطة من الطیران، وتحديد مدىالمساحة التي تغطیھا وكیفیة تأثیرھا واتجاه، ومن ثم اإلجابة على

كیفیة تصمیم وبناء مالجئ مناسبة تقي من ھذه : سؤال وھو.القنابل وتتالفى آثارھا

u كیفیة صد تلك الغارات الجوية قبل وصول للجزر البريطانیة وإحداث. األضرار المدنیة والعسكرية والنفسیة

تطور بحوث العملیات

25

uالبريطانیة الحكومة فیھا فكرت التي االتجاھات إحدى كانت وقدمن االستفادة مجال في والعلماء العلم من االستفادة ھي آنذاك

كفاية برفع وذلك ممكنة استفادة أقصى المتاحة المحدودة المواردأن قبل المغیرة الطائرات مواقع بتحديد الدفاعیة الجوية العملیات

واالستعداد التحضیر يمكن وبالتالي البريطانیة، الجزر ألجواء تصل.!مفاجئتھا ذلك من وأكثر تصل، أن قبل لھا

تطور بحوث العملیات

تطور بحوث العملیات

26

uريقا بینھا من وكان العلماء، من رقا البريطانیة الحكومة كونت لذا الطیران مشكلة على التغلب إمكانیة لدراسة م١٩٤٠ سنة

ھذا ضم وقد ،بالكیت البريطاني الفیزياء عالم بقیادة :األلمانيوالفیزياء الرياضیات في مختلفة تخصصات من علماء الفريق

أفضل عقلین أن قاعدة تحت وغیرھا االجتماعیة والعلوم والكیمیاءأفضل تحديد في المساعدة ھي النتیجة كانت وقد عقل، من

المضادة المدفعیة نیران وبین بینھا والتنسیق للرادارات مواقعالطائرات ھجوم تنسیق وكذلك الضوئیة، والكشافات للطائرات .المھاجمة األلمانیة الطائرات لمواجھة المدافعة

بعد الحرب

27

uبحوث في اشتغلوا الذين انتشر أوزارھا، الحرب وضعت أن بعدتجارية :المختلفة العملیة الحیاة مجاالت في لیعموا العملیاتبحث ومراكز جامعات .األكاديمیة المجاالت وفي وخدمیة وصناعیةبحوث أسلوب فیھا عملوا التي للمؤسسات ونقلوا علمي،

.المشاكل حل في العملیات

uانتشار على - والخارجیة الداخلیة -المنشأة ظروف ساعدت وقدوظائفھا وتعقدت المنشآت كبرت حیث :وتطورھا العملیات بحوث

إلى ھذا أدى وقد ،الخ واإلنتاج والشراء والتخزين والتمويل التسويقذلك أدى وقد وتوجیه، ورقابة وتنظیم تخطیط اإلدارية، الوظیفة تعقد

قرارات اتخاذ مناسبا يعد لم حیث القرارات، اتخاذ في الصعوبة إلىمنھج وجود ذلك وتطلب البديھة، أو والخطأ التجربة على مبنیة

.العملیات لبحوث الحاجة كانت ھنا ومن القرارات، التخاذ متناسق

العوامل التي ساھمت في تطور بحوث العملیات

uالتقدم التكنولوجي المتسارع.

u ثورة الحاسبات فمعظم المشكالت التي تناولتھا بحوث من كبیرا العملیات بالبحث والدراسة والحل تتطلب قدرا

. الحاسبات

u التطور الصناعي وزيادة عدد المنظمات الصناعیة بعد الحربالعالمیة الثانیة وظھور الكثیر من المشكالت اإلدارية المعقدة

u البحث العلمي المتواصل التي أدى إلى ابتكار الكثیر من.أسالیب وطرق بحوث العملیات

u تطور المنشآت الصغیرة وزيادة المنظمات الصناعیة والزراعیةوالتجارية واإلدارية واالجتماعیة التي استخدمت التحلیل

.الكمي لمعالجة الكثیر من المشكالت28

مجاالت تطبیق بحوث العملیات

29

االستخدام االمثل للموارد

تخطیط وتوزيع اإلنتاج

حركة المرورالتسويق والمبیعات

مراقبة وضبط المخزون

اسباب انتشار بحوث العملیات

30

uتعقد المشاكل التي تواجھھا اإلدارة.

uاشتداد حده التنافس بین المنتجین.

uتطور صناعة الكمبیوتر وانتشار استخداماته.

uاھتمام الجامعات بتعلیم بحوث العملیات.

uانتشار جمعیات بحوث العملیات في بالد كثیرة.

uانتشار استخدام شبكة االنترنت.

31

نماذج بحوث العملیات

u لقد تعددت النماذج واألسالیب والنظريات المختلفة التي تم:تطويرھا وتطبیقھا لحل الكثیر من المشكالت المتصلة بالواقع

. نماذج المنافسة -٨. نماذج التحصیص -١

.النماذج الدينامیكیة -٩. نماذج التخصیص -٢

.النماذج السلوكیة -١٠. نماذج النقل -٣

.نظرية القرارات -١١. نماذج الشبكات -٤

.الطرق االستكشافیة -١٢. نماذج التخزين -٥

.نماذج صفوف االنتظار -٦

.أسالیب المحاكاة -٧