CERCETAREA OPERATIONALA

SI DOMENIUL MILITAR

Lt.col.prof.mil. Alexandru Hampu

Cpt.asist.univ. Vasile Carutasu

Cercetarea operationala este o ramura a matematicii aplicate aparuta de cateva decenii (in anii 40) si se ocupa de stabilirea solutiilor optime in cazul proceselor, fenomenelor in care se impune luarea unei decizii. Este de altfel denumita stiinta optimizarii deciziilor.
Ca stiinta integratoare se bazeaza pe alte ramuri ale matematicii (algebra, analiza, matematica, probabilitati etc.), dar s-a structurat in forma oarecum asemanatoare celei cunoscuta astazi inaintea celui de-al doilea razboi mondial si a fost utilizata de S.U.A. si Anglia pentru stabilirea cursului optim al actiunilor militare, de unde si denumirea de cercetare operationala.
Prin urmare aceasta stiinta este nascuta din ratiuni militare, aplicabilitatea ei este certa, verificata in numeroase actiuni militare si avantajele aduse de utilizarea ei a determinat preluarea si de catre alte domenii a metodelor acesteia, de exemplu in economie, industrie, agricultura, domeniul social etc.
Caracterul pur militar al acestei discipline este reliefat si de notiunile cu care se opereaza si astazi, chiar daca aplicabilitatea ei este si in domeniul civil si anume: operatie, parte operativa, strategie a partii operative, functie obiectiv, conflict etc.
Care sunt principalele capitole ale cercetarii operationale?
Dintre cele mai importante reamintim urmatoarele:
1. Teoria problemelor de optimizare cu restrictii (programarea matematica) care se ocupa de optimizarea unor criterii (functii obiectiv) avand anumite restrictii (de timp, financiare etc.).
2. Teoria jocurilor analizeaza conflictele dintre doi sau mai multi adversari si permite stabilirea strategiei optime a fiecaruia.
3. Teoria grafurilor studiaza alegerea deciziei optime in probleme care se pot reprezenta prin anumite scheme numite grafuri.
4. Teoria stocurilor stabileste dimensiunea optima a unei acumulari de resurse.
5. Teoria echipamentelor studiaza modul optim de inlocuire a echipamentelor datorita uzurii fizice si morale.
6. Teoria fenomenelor de asteptare studiaza acele procese unde pentru efectuarea unei operatii se produc aglomerari.
Toate aceste capitole opereaza cu modele matematice specifice acestei discipline la a caror realizare trebuie de regula sa colaboreze specialisti militari, matematicieni, informaticieni. Dupa crearea modelului in majoritatea situatiilor se intocmesc programe pe calculator care permit utilizarea simpla si rapida a acestora in diferite situatii.
Vom da doua exemple prin care se poate observa ca daca incercam sa tratam empiric o problema decizionala sansele de gasire a solutiei optime sunt minime, pe cand folosirea acestor metode specifice cercetarii operationale ne dau solutia optima.
Primul exemplu este specific programarii matematice liniare (sau optimizarii liniare) si poate fi aplicat in stabilirea repartitiei mijloacelor de foc pe obiective.
Exemplul 1
Asupra doua tipuri de lucrari de aparare O1 si O2 se trage cu 3 tipuri de lovituri de artilerie L1, L2, L3 pentru a fi distruse. Numarul loviturilor existente este de 20, 30, 40. Cunoscand ca distrugerea unui obiectiv O1 produce inamicului pierderi de 3%, iar a unui obiectiv O2 de 5% numarul loviturilor necesare distrugerii fiind date in tabel se cere sa se stabileasca cate obiective O1 respectiv O2 vor fi distruse astfel incat pierderile sa fie maxime.
 
 
O1
O2
Nr. lov. existente
L1
2
4
20
L2
3
3
30
L3
5
6
40
Pierderi
3%
5%
  

Rezolvare:
3x1+5x2®max (1)
cu restrictiile:
(2)
unde am notat cu x1 si x2 numarul obiectivelor O1 respectiv O2.
Rezolvarea acestei probleme se face prin algoritmul simplex primal solutia gasita fiind urmatoarea.
Solutia optima deci este 5 obiective O1, 2,5 obiective O2 (in cazul cand se poate distruge partial un obiectiv O2) pierderile produse fiind de 27,5%.
Este singura posibilitate de a alege numarul obiectivelor ce vor fi distruse astfel incat sa fie respectate restrictiile problemei (2) si criteriul ales (pierderi maxime) sa fie realizat. Alegerea oricarui alte variante este mai proasta decat aceasta.
Un alt exemplu care poate fi tratat prin teoria jocurilor si se rezolva printr-un algoritm specific.
Exemplul 2
O unitate de geniu trebuie sa amplaseze un camp de mine pe directia de actiune a unei unitati de tancuri: unitatea de geniu poate organiza 3 tipuri de campuri de mine antitanc C1, C2, C3 iar unitatea de tancuri are la dispozitie 3 variante de actiune V1, V2, V3. Pentru fiecare tip de camp de mine pierderile in tancuri pentru o anumita varianta de actiune este dat in tabelul de mai jos. Sa se stabileasca modul optim de actiune a unitatii de geniu astfel incat numarul tancurilor distruse sa fie maxim.
 

 
V1
V2
V3
C1
2
0
3
C2
0
5
1
C3
4
3
2

Rezolvand acest joc printr-una din metodele cunoscute (matriceala) se obtine rezultatul: trebuie instalat campul de mine C1 in proportie de 3/7 si campul de mine C3 in proportie de 4/7 pentru a avea un castig de 2,57 adica 2-3 tancuri distruse, cu certitudine, indiferent de varianta utilizata de adversar.
Am prezentat deci doua exemple de utilizare a cercetarii operationale in aplicatii cu caracter militar in vederea optimizarii deciziilor.
Folosirea acestor metode permite adoptarea unor hotarari cu probabilitatea de a prevedea care sunt rezultatele posibile asteptate; chiar in cazuri de totala incertitudine exista procedee de stabilire a strategiei optime (optimizare stocastica, jocuri stocastice etc.).
Se impune ca viitorii ofiteri sa cunoasca in primul rand ce se poate realiza prin aceste metode, care sunt avantajele pe care le aduce o astfel de abordare. In contextul general al managementului modern, al actiunii eficiente, optime, la orice nivel important este sa stim sa folosim acest mecanism, sa exploatam la maximum posibilitatile puse la dispozitie de metodele de optimizare.
Urmatorul pas absolut necesar va fi realizarea de programe pentru toate aceste metode (multe dintre ele exista) si antrenarea ofiterilor in utilizarea lor pe scara larga, in diferite actiuni decizionale in asa fel incat rezultatul obtinut sa fie optim.

                                                                                    Inapoi la cuprins