แนะนำวิจัยการปฏิบัติการ Introduction to Operations Research

แนะนำวิจัยการปฏิบัติการIntroduction to Operations Research น.ท. ชัยรัตน์ นภาศักดิ์ศรี อาจารย์ กวอก.ฝวก.สรส

การศึกษา ป.ตรี Marine engineering รร.นร M. Eng (System engineering) AIT D. Eng (System engineering) AIT ผลงานวิจัย • Reliability and Risk assessment • Reliability based Selective maintenance (European Journal of Operation Research)

ประวัติการรับราชการ พ.ศ. 2535-2537 รองต้นกล ร.ล. วิทยาคม พ.ศ. 2538 ต้นกล เรือ ต.98 พ.ศ. 2538-2539 ศึกษาต่อ ป.โท AIT โดยทุน RTG พ.ศ. 2540 ต้นกล ร.ล. ช้าง พ.ศ. 2541-2542 อาจารย์กองวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ สรส. พ.ศ. 2542-2544 ประจำแผนกโครงการและงบประมาณ อร. พ.ศ. 2545 ศึกษาต่อ ป.เอก AIT โดยทุน รัฐบาลไทย RTG

ประสพการณ์ • อาจารย์พิเศษ ม.เอกชน และ ม.รัฐบาล - Production Management - Quality Control and Management • ที่ปรึกษา และ ผู้ประเมินระบบมาตรฐาน ISO9000, TQM, HACCP, GMP. • ทีมที่ปรึกษา โครงการก่อสร้างสนามบินสุวรรณภูมิ ในส่วนของ Traffic control Reliability and Risk Assessment • ที่ปรึกษา APEC-IBIZ - Business planning • ที่ปรึกษาคณะกรรมาธิการด้านการศึกษา สภาผู้แทนราษฎร รัฐสภา

หัวข้อการบรรยาย • วัตถุประสงค์ • ความเป็นมา • ลักษณะและความมุ่งหมาย • ขั้นตอนของการวิจัยปฏิบัติการ • การแก้ปัญหาโดยใช้แนวทางการวิจัยปฏิบัติการ • เทคนิคและวิธีที่ใช้แก้ปัญหาการวิจัยปฏิบัติการ • สรุป

วัตถุประสงค์ • เพื่อให้ นทน.ทราบหลักการเบื้องต้นของการวิจัยปฏิบัติการและประโยชน์ของการนำเทคนิคการวิจัยปฏิบัติการมาใช้ในการบริหารงาน • เป็นประโยชน์ในการศึกษาใน หัวข้อวิชาอื่นๆ เช่น การพิจารณาข้อพิจารณาของฝ่ายอำนวยการ การวิเคราะห์และข้อตกลงใจทางทหาร และหัวข้ออื่นๆ

ความเป็นมา • ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2อังกฤษได้นำเอาเทคนิคการวิจัยปฏิบัติการมาใช้ในวงการทหาร อาทิเช่น - ปัญหาเกี่ยวกับการใช้ระบบเรดาร์ - ปัจจัยระยะบินของเครื่องบินข้าศึก - สงครามต่อต้านเรือดำน้ำ • 1943สหรัฐได้ก่อตั้งกลุ่มวิจัยเชิงปฏิบัติการเพื่อวิเคราะห์ การทำสงครามโดยใช้เรือดำน้ำ

ความเป็นมา - Operations Analysis - Management Science - Systems Analysis - Systems Engineering - Industrial System Engineering - Decision Science - Quantitative Analysis

ความหมาย “เป็นการใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการตัดสินใจให้ได้รูปแบบระบบที่ดีที่สุด ภายใต้เงื่อนไขในการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดให้ได้ผลดีที่สุด”

คุณลักษณะและความมุ่งหมายคุณลักษณะและความมุ่งหมาย • เป็นเรื่องของการแก้ปัญหาการตกลงใจ • เป็นเรื่องของการเลือกหนทางปฏิบัติ • ใช้แนวทางการวิเคราะห์เชิงปริมาณ (Quantitative Approach) • ช่วยเพิ่มความมั่นใจในการตัดสินใจ • เพื่อให้คำแนะนำ ที่ตรงประเด็นและทันเวลา แก่ผู้ตัดสินใจ

แบบจำลองมีหลากหลายประเภทตามลักษณะของปัญหาหรือระบบที่ทำการวิเคราะห์แบบจำลองมีหลากหลายประเภทตามลักษณะของปัญหาหรือระบบที่ทำการวิเคราะห์ แบบจำลองทางกายภาพ (Physical model) แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematical model) แบบจำลองที่กำหนดค่าได้ (Deterministic model) แบบจำลองที่ใช้ค่าความน่าจะเป็น (Probabilistic model) แบบจำลองการยุทธ์ (Combat model) แบบจำลองระบบ (SimulationSystem)

ขั้นตอนของการวิจัยปฏิบัติการขั้นตอนของการวิจัยปฏิบัติการ กระบวนการหลักที่เกี่ยวข้อง 5 ขั้นตอน 1.การวิเคราะห์และกำหนดปัญหา(Analysis and Define the problem) 2.การพัฒนาตัวแบบ(Develop a Model) 3.คัดเลือกข้อมูลนำเข้าที่เหมาะสม(Select Appropriate Data Input) 4.หาผลลัพธ์ ทดสอบและการประเมินผลลัพธ์(Provide Test & Evaluate Solution) 5.นำผลลัพธ์ไปใช้งาน(Implement Solution)

วงรอบการวิจัยปฏิบัติการวงรอบการวิจัยปฏิบัติการ Defining the problem • Developing the model • Objective • Constraints • Variables Acquiring Input Data Validation Implementation

การวิจัยปฏิบัติการเปรียบเทียบกับข้อพิจารณาฝ่ายอำนวยการการวิจัยปฏิบัติการเปรียบเทียบกับข้อพิจารณาฝ่ายอำนวยการ • SS กำหนดปัญหาในรูปข้อแถลงปัญหา (กิจ + ความมุ่งประสงค์) • SS ศึกษาข้อเท็จจริงประกอบปัญหา แล้วอภิปรายสรุปประเด็นที่เกี่ยวข้อง นำไปสู่หนทางปฏิบัติที่จะแก้ปัญหา • SS เปรียบเทียบ หป. จากการพิจารณา ความเหมาะสม ความเป็นไปได้ และการยอมรับได้ • OR กำหนดปัญหาในลักษณะวัตถุประสงค์/เป้าหมายที่ต้องการบรรลุ • OR ศึกษาปัญหา / ปัจจัยที่เกี่ยวข้อง / ตัวแปร และแจกแจงรายการหนทางปฏิบัติ • OR เปรียบเทียบ หป. ด้วยการคำนวณเชิงตัวเลข วัดระดับการบรรลุวัตถุประสงค์ ตามมาตรวัดประสิทธิผล

การแก้ปัญหาโดยใช้แนวทางการวิจัยปฏิบัติการการแก้ปัญหาโดยใช้แนวทางการวิจัยปฏิบัติการ • การกำหนดปัญหา • การหาคำตอบ • การรายงานผล

การกำหนดปัญหา • เริ่มจากมีการพิสูจน์ทราบปัญหา • กำหนดปัญหาให้อยู่ในรูปแบบที่สามารถใช้แนวทางเชิงปริมาณได้ (สร้างแบบจำลอง) โดยการพิจารณา • กำหนดเป้าหมายหรือวัตถุประสงค์ (Objective) • กำหนดทางเลือกหรือหนทางปฏิบัติ (Alternatives) • กำหนดตัวแปรหรือปัจจัยต่างๆที่เกี่ยวข้อง (Factors)

การหาคำตอบ • ทุกวิธีต้องใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ • การวิเคราะห์ทางสถิติ (Statistical Analysis) • การจำลองค่า (Simulation)

การรายงานผล • ต้องเป็นลักษณะที่ช่วยให้ผู้ตัดสินใจสามารถเลือก หป. ได้ • ต้องแสดงผลการพิจารณารายละเอียดทางเทคนิค และคำนึงถึงลักษณะเฉพาะตัวของผู้ตัดสินใจด้วย • ต้องมีการแปลงผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์เป็นถ้อยคำแสดง หป. ที่เข้าใจง่าย แสดงหลักการหรือข้อยุติที่เป็นเหตุเป็นผล ที่นำไปสู่การตกลงใจ

เทคนิคและวิธีที่ใช้แก้ปัญหาการวิจัยปฏิบัติการเทคนิคและวิธีที่ใช้แก้ปัญหาการวิจัยปฏิบัติการ • ทฤษฎีการตัดสินใจ(Decision Theory) • เทคนิคการประเมินผลและการตรวจสอบโครงการ(PERT/CPM) • การโปรแกรมเชิงเส้น (Linear Programming) • ปัญหาการขนส่ง (Transportation Problem) การวิเคราะห์โครงข่าย(Network Analysis) • การมอบหมายงาน (Assignment Problem) • ตัวแบบของคงคลัง (Inventory Model) • ทฤษฎีแถวคอย (Queueing Theory) • การวิเคราะห์ทางสถิติ (Statistical Analysis) • การพยากรณ์ (Forecasting) • ทฤษฎีเกม (Game Theory)

ตัวอย่าง ในการปฏิบัติการทิ้งระเบิดครั้งหนึ่ง มีเครื่องบิน ๒ แบบ ที่สามารถใช้ในการปฏิบัติการ ซึ่งจำนวนระเบิดนั้นมีไม่จำกัดแต่เครื่องบิน น้ำมัน และความสามารถในการซ่อมทำมีข้อจำกัด

ตัวอย่าง มีจำนวน 4000 แกลลอนที่สามารถให้การสนับสนุนได้ ไม่สามารถซ่อมบำรุงก่อนปฏิบัติการได้มากกว่า 30 เครื่อง อยากทราบว่าจะใช้เครื่องบินในแต่ละแบบอย่างไรถึงจะทำให้สามารถบรรทุกระเบิดให้ได้มากที่สุดในการปฏิบัติการในครั้งนี้

ตัวอย่าง กำหนดปัญหา • วัตถุประสงค์ • ตัวแปรและปัจจัยที่เกี่ยวข้อง • วัตถุประสงค์ • จำนวนเครื่องบินแต่ละแบบสามารถบรรทุกระเบิด • ให้มากที่สุดภายใต้ข้อจำกัดต่างๆ

ตัวอย่าง ตัวแปรและปัจจัยที่เกี่ยวข้อง - จำนวนเครื่องบิน - ความสามารถในการซ่อมบำรุง - น้ำมัน

ตัวอย่าง วัตถุประสงค์ T = 2A+3B S.T. 100A+200B<= 4000 น้ำมัน A+B<= 30ซ่อมบำรุง A <= 26 B <= 15 จำนวนเครื่องบิน

ตัวอย่าง การหาคำตอบ - Graph, Simplex Method and software - คำตอบที่ดีที่สุด คือ ใช้เครื่องบินแบบ A20 ลำ และเครื่องบินแบบ B 10 ลำ สามารถบรรทุกระเบิดได้ 70 ตัน

สรุป • การวิจัยปฏิบัติการคือการใช้วิธีทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหาการตกลงใจที่ยุ่งยากซับซ้อน • การวิจัยปฏิบัติการเป็นเพียงเครื่องมือช่วยผู้ตัดสินใจ • แนวทางการแก้ปัญหาคือการสร้างแบบจำลองระบบ โดยแบ่งเป็น ๓ ขั้นตอนคือ การกำหนดปัญหา การหาคำตอบ และการรายงานผล • การกำหนดปัญหา ประกอบด้วยการกำหนดวัตถุประสงค์ หนทางปฏิบัติ ปัจจัยหรือตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

สรุป • การหาคำตอบอาจใช้วิธีการวิเคราะห์ทางทฤษฎี การวิเคราะห์ทางสถิติ การทดสอบและประเมินค่า หรือการจำลองค่า วิธีใดวิธีหนึ่ง หรือร่วมกันหลายวิธี • การรายงานผลต้องเป็นรูปแบบที่ช่วยให้ผู้ตัดสินใจเข้าใจการวิเคราะห์ สมมติฐาน และการประเมินค่า ในทุกขั้นตอน

Q&A

แนะนำวิจัยการปฏิบัติการ Introduction to Operations Research