Главная > Разное > Математика в биологии и медицине
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ

4.1. СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДМЕТА

Хотя научный подход в целом и математические методы в частности применимы почти в любой области, связанной с систематизацией и изучением фактов, все же удобно провести некоторые различия. Например, существует традиционное деление наук на чистые и прикладные. Провести четкую границу между ними невозможно, но в широком смысле принято считать, что чистые науки занимаются преимущественно изучением явлений природы, а прикладные — применением полученных знаний на практике для покорения природы и использования ее ресурсов для нужд человека. В обоих случаях научное содержание (т. е. физика, химия, биология явлений) играет фундаментальную роль и должно быть предметом точного исследования.

Однако, для того чтобы полезные результаты прикладных исследований стали доступны обществу в целом, необходимо решить ряд проблем экономического и организационного характера. Финансирование промышленных предприятий, распределение и сбыт продукции, реклама, служба информации, общественное планирование и планирование в масштабе фирмы и т. д. — таковы лишь некоторые из аспектов, которые необходимо принимать во внимание. Многие из этих видов деятельности в большей мере связаны с организационным управлением ресурсами (как людскими, так и материальными), чем с природой самих ресурсов. Короче говоря, здесь основную роль играют проблемы, с которыми сталкиваются исполнительные и административные органы. Всю эту область можно сделать предметом специального научного исследования и объединить под названием «исследование операций». Определение исследования операций как совокупности научных методов изучения организационных и административных проблем, безусловно, очень ценно, так как подчеркивает важное отличие всей этой области знания как от чистых, так и от прикладных наук.

Отдельным разделам этой области уже давно уделяется серьезное внимание. Сюда можно отнести исследования по таким традиционным вопросам, как изучение рабочих операций (тейлоризм) и производства, организация управления, научные методы административного управления, инженерная психология и т. д. Совсем недавно появились такие новые дисциплины, как эргономика и кибернетика. В нашу задачу не входит определение и систематизация всех этих различных предметов. Некоторые из них имеют четкие границы, другие перекрываются друг с другом; для одних характерна определенная область приложения, для других — используемые методы. Основная задача данной главы состоит в том, чтобы привлечь внимание к большой и быстро развивающейся группе научных методов, связанных больше с формами организации, чем с конкретными объектами, подлежащими организации. Естественно, что оба эти аспекта — форма и содержание — взаимосвязаны, и для успешного применения рассматриваемых методов необходимо достаточно хорошо знать и то и другое. Методы исследования операций играют все возрастающую роль в практических мероприятиях, связанных с использованием теоретических знаний в области биологии, и их значение при поисках оптимальной организационной структуры медицинского обслуживания уже общепризнано.

Часто в литературе используется термин системотехника, который мы пока не вводили. Некоторые авторы употребляют его как синоним исследования операций, а другие проводят между этими терминами четкое различие. Например, можно сказать, что специалисты в области исследования операций в большей мере связаны с процедурами, которые уже существуют, тогда как специалисты в области системотехники больше занимаются комплексом «человек — машина» в целом, особенно в связи с проектированием и разработкой новых систем. Разные авторы придают этим терминам разный смысл. Во многих случаях важно отличать исследования, связанные с организацией и функционированием целой системы процессов, от детального исследования работы какой-либо отдельной части этой системы. Так, изучение порядка приема амбулаторных больных можно рассматривать как исследование операций, а термин «системотехника», или анализ систем, целесообразно употреблять при рассмотрении всей системы медицинского обслуживания в каком-то большом районе или в целой стране. В этой книге не имеет особого смысла проводить такое различие, и мы будем считать, что любой научный подход к изучению функционирования той или иной системы относится к исследованию операций.

Административные и организационные проблемы независимо от их конкретного содержания имеют между собой очень много общего. Рассмотрим абонентов, ожидающих телефонного вызова; клиентов, стоящих в очередях в банке или в почтовом отделении; самолеты, выстроившиеся над аэродромом в эшелон в ожидании разрешения на посадку; автомобили, скопившиеся на дороге в часы пик; больных, подлежащих госпитализации в порядке очереди, или амбулаторных больных, ожидающих в приемной вызова на консультацию, которая им была назначена. Во всех этих ситуациях имеется нечто общее, а именно существует определенная конъюнктура спроса (потребности в некотором виде обслуживания) и определенная конъюнктура предложения (обслуживания), и их взаимодействие приводит к образованию очередей, размеры которых колеблются случайным образом. В связи с этим математическая теория массового обслуживания играет важную роль при использовании метода исследования операций для изучения любых проблем, связанных со спросом и предложением.

Далее, во многих промышленных процессах приходится решать по существу одинаковые задачи оптимизации, связанные с выпуском той или иной продукции. Например, при крекинге нефти могут получаться различные количества бензина, парафинов, мазута и т. д. Допустим, что нам известны соотношения между выходом различных продуктов, а также их рыночные цены и стоимость сырой нефти. В этом случае важно найти такое оптимальное соотношение между выходами каждого продукта, при котором фирма получит максимальную общую прибыль. Аналогичную теоретическую форму имеет задача отыскания такой схемы распределения товаров между данным числом предприятий и складов, при которой затраты на перевозки будут минимальными. Такого рода задачи на оптимизацию обычно можно решить с помощью какого-либо метода математического программирования, например с помощью линейного программирования.

Существует целый ряд математических методов, играющих важную роль в исследовании операций, и, более того, многие из них получили значительное развитие именно вследствие того, что они находят применение в этой области. Более подробно некоторые из этих теоретических методов рассматриваются в разд. 4.3.

Методы исследования операций и системотехники подробно рассмотрены в превосходной работе Флегля, Хаггинса и Роя [25], а более конкретное описание различных математических методов и их приложений можно найти в книге Сасиени, Яспана и Фридмана [57].

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление